低壓軟啟動器選型注意事項及經驗公式

低壓軟啟動器選型注意事項及經驗公式
低電壓軟啟動器以體積小，轉矩可以調節、啟動平穩、衝擊小並具有軟停機功能等優點得到了越來越多的應用，本文簡要介紹了目前常用的軟啟動器的類型及它們的特點，並總結了工程現場中選擇軟啟動器時應注意的主要問題及經驗公式。

　　軟啟動器以體積小，轉矩可以調節、啟動平穩衝擊小並具有軟停機功能等優點得到了越來越多的應用，大有取代傳統的自耦減壓、星－角等啟動器的趨勢。由於軟啟動器是近年來新發展起來的啟動設備，在設計、安裝、調試和使用方麵還缺少指導性的規範與規程。我們在軟啟動器的安裝、調試工作中也遇到了一些實際技術問題。例如：不同啟動負載軟啟動器的選型、軟啟動衝擊電流與過流保護定值的配合、軟啟動設備容量與變壓器容量的關係等問題。

1、軟啟動器控製原理 晶閘管式軟啟動器是串接在電源與電動機之間的三組正反向並聯的晶閘管，通過微電腦控製觸發導通角實現交流調壓。晶閘管式軟啟動器的啟動方式有斜坡電壓型、突跳加斜坡電壓型和限流型等可供選擇。 磁控式軟啟動器是利用磁放大器原理製造的串聯在電源和電動機之間的三相飽和電抗器構成的軟啟動裝置。啟動時通過數字控製板調節磁放大器控製繞組的激磁電流，改變飽和電抗器的電抗值調節啟動電壓降，實現電動機軟啟動。不論晶閘管式軟啟動器還是磁控式軟啟動器在啟動時隻能調節輸出電壓，達到控製啟動時的電壓降、限製啟動電流的目的。一般的軟啟動器不能調節電源頻率，也就不能象變頻器那樣從零頻零壓開始啟動電動機，實現無衝擊啟動。實際上軟啟動器在啟動設備時還是要產生一定的衝擊電流的；斜坡電壓型控製軟啟動器的啟動時的電壓、電流變化曲線見圖1所示。晶閘管式軟啟動器采用斜坡電壓啟動時，開始時要使軟啟動器輸出一個初始電壓（初始電壓在80~280V之間可以調節），使電 動機產生足以克服機械設備的靜摩擦的初始轉矩，拖動設備開始轉動，啟動電流為Is。在微電腦的控製下，繼續增加輸出電壓使電動機加速。當軟啟動器的輸出電壓接近額定電壓時，電動機就已達到額定轉速，Is降為負荷電流In。啟動時間t1結束時，軟啟動器輸出額定電壓並發出旁路信號，使旁路接觸器閉合，軟啟動器停止輸出電壓，電動機轉入正常運行。軟啟動的初始轉矩可以通過給定初始電壓和啟動時間進行調節，控製啟動電流在2~4.5倍電動機額定電流以內。 低壓軟起動器的停車方式主要有自由停車，軟停車，製動停車三種。傳統的電動機停車方式常用自由停車，但有許多應用場合，自由停車會產生很大問題，如高層建築的水泵係統，如果采用自由停車，會產生巨大的“水錘”效應，使管道、水泵損壞。因此利用軟停車可以消除自由停車帶來的這種反慣性衝擊。在停車時刻t2發出停車指令，電動機的端子電壓從Un緩慢下降，在電壓下降瞬間電動機電流會有一個小的電流衝擊，然後電動機電流會隨電壓的下降而下降，直至電動機停下來。

2低壓軟啟動器選用時存在的問題及處理方式 　　

2.1、電氣接線與元件排列 　
櫃內電氣元件按圖示順序排列，作到主接線簡短不交叉，便於銅排連接。軟啟動器安裝在接觸器的右側不受其他元件發熱的影響。軟啟動器與控製櫃邊壁及其他元件間距要求≥100mm，方便軟啟動器散熱。 　　

2.2、設計與選型 　　 　　
對於水泵類啟動負載較輕的設備，可選擇功能簡單、價格較低、操作方便的軟啟動器。這類設備根據電動機額定功率，選用樣本規定的相同容量的軟啟動器就能滿足需要。對於大型風機、破碎機等啟動負荷比較重的設備，應該選用啟動功能比較多、有限流啟動功能、自身保護比較齊全的軟啟動器。尤其功率比較大的設備（200KW以上），最好選用啟動功能比較全的高性能軟啟動器。 　　

2.3、隔離器和熔斷器選擇 　　
選用隔離開關也可以選用具有隔離功能的塑殼斷路器。小功率軟啟動櫃宜選用隔離開關熔斷器組合的刀熔開關。不但起到隔離保護作用，還可以降低工程造價。隔離開關的額定電流大於電動機額定電流就可以滿足運行要求。 　　由於軟啟動器中晶閘管的浪湧焦耳積分（I2t）值有限，選用斷路器做短路保護裝置不能有效保護晶閘管元件。建議選用快速熔斷器做短路保護裝置。快速熔斷器可選用aR或NGT型半導體保護熔斷器。選用快速熔斷器一般不用做分斷能力校驗，因為aR型熔斷器的額定分斷能力為50KA，NGT快速熔斷器的分斷能力為120KA，能夠滿足一般配欧宝体育在线链接 程需要。另外熔斷器還有限流功能，對晶閘管的保護要比斷路器可靠。 　　快速熔斷器的額定電流的選用原則是設備啟動時不會熔斷，設備安裝處發生最小短路電流時必須可靠熔斷。具體選用時可根據設備的負荷性質和電動機的啟動電流，查閱熔斷器製造廠提供的熔斷器時間—電流特性曲線、I2t值及晶閘管的I2t值進行計算選擇。

2.4、旁路接觸器的選擇 　　
軟啟動結束時電動機已在額定電壓上運行，所以按電動機的額定電流選用交流接觸器就能滿足要求。要注意的是在配櫃接線時，作到軟啟動器與接觸器同相連接，不要接錯相序。　 　

2.5、過負荷保護裝置的選擇 　　
軟啟動裝置的過負荷保護裝置應該選用具有過載保護、斷相保護和溫度補償功能的熱過載繼電器。具體選用時，要使電動機的工作電流在熱元件整定電流範圍以內。工作時容易過載的設備，要使電動機的額定電流值靠近熱元件整定電流範圍的下限。 　

2.6、變壓器負載能力及保護整定值校驗 　　
在軟啟動裝置選用時除注意上述要求外，還要注意為設備供電的變壓器的負載能力。如果事前變壓器已接近滿載，要慎重選用軟啟動設備。尤其是要增設功率比較大的設備時，更要核對校驗變壓器的荷載能力和保護的整定值.