鼠笼型三相异步电动机传统启动与软启动的优缺点

鼠笼型三相异步电动机传统启动与软启动的优缺点
一、前言
随着国民经济的飞速发展，科学技术的日新月异，钻井设备的更新与发展，对电气配
套设备的技术要求也越来越高。

软启动控制系统得到了广泛的应用。

如：水站配电柜、高
低压移动变电站、无人值守泵站、无人值守供热站、各种遥控调度系统、生产作业自动化
等等。

这正是国家实现科学技术现代化的重要标志，也是每一个技术人员肩负的重要责任。

软启动技术的应用，给我们提出了很多要求。

如电网的波动性，执行机构的智能配套等，
都要求越来越严格。

作为重要驱动执行机构的电动机来说，它的控制方式受到广大技术人
员的高度重视。

既要为智能控制打下良好基础，又要降低电动机起动时对电网的冲击。

所以，不得不在电动机的起动设备上做工作。

鼠笼型异步电动机电子硬启动器的问世给技术人员化解了这个问题。

它既能够发生改
变电动机的再生制动特性维护拖曳系统，更能够确保电动机可信再生制动，又能够减少再
生制动冲击，而且备有计算机通讯USB同时实现智能控制。

二、电动机再生制动方式的挑
选
传统启动装置与软启动装置的优缺点：
电动机传统启动方式有自耦预热、y/△预热、延边△预热及串成电抗器预热（磁控式），其共同特点就是掌控线路直观，启动转矩不容调并存有二次冲击电流，对功率存有
冲击转矩。

例如电网电压上升可能会导致万萨县。

上述方式在停机时均为瞬间动作，例如
并无机械缓冲器装置可以对有关设备导致损毁。

硬启动装置存有下特点：
1)降低电机启动电流和配电容量，避免增容投资。

2)降低启动机械应力，延长电机及
相关设备的寿命。

3)启动参数可视负载调整，以达到最佳启动效果。

4)多种启动模式及保
护功能，易于改善工艺、保护设备。

5)备有外控端子，可方便实现异地控制或自动控制。

6)全数字开放式操作显示键盘，操作灵活简便。

7)高度集成的intel微处理器控制系统，
性能可靠。

8)小电流无触点交流控制器无级调压，调压范围阔、负载能力弱。

9)产品可以用做频
密或不频密启动。

有关研究资料报道，绝大部分故障都是在启动过程中出现的，软启动的出现，避免了
以上传统启动的缺点。

做为应用领域最广为的鼠笼型异步电动机，它使用升压再生制动的条件：一就是电动
机再生制动时，机械无法忍受全压再生制动的冲击转矩；二就是电动机再生制动时，其端
电压无法满足用户规范建议；三就是电动机再生制动时，影响其他负荷的正常运转。

对于降压起动目前有两种方式，一种是降压起动，一种是软起动。

他经过了三个发展
阶段，一是“y-δ”起动器和自藕降压起动器，二是磁控式软启动器，三是目前最先进最
流行的电子软启动器。

电子软启动器一般都是采用16位单片机进行智能化控制，他既能保证电动机在负载要求的起动特性下平滑起动，又能降低对电网的冲击，同时，还能实现直接计算机通讯控制，为自动化智能控制打下良好的基础。

它们的耗资比较就是：“y-δ”起动器须六根出线而且故障率太高，修理
费也高已不常采用，自藕方式每个千瓦80元左右，磁控的每千瓦150元左右，自藕和磁控的体积较大且故障率较高，维修费较高，电子软启动器每个千瓦在100元到200元之间，一般情况下，一台开关柜能放多台电子软启动器，节省工程造价，且故障率较低，维修费也低。

所以，电子软启动器应是我们首选的目标。

三、电子软启动器的选择
通过以上所述，毋庸置疑地在工程设计和工程改建中，必须想要提升工艺提升自动化水平，降低成本提升企业效益，对电动机的再生制动就必须首先使用一流的再生制动设备??电子硬启动器。

软启动的工作原理
在三相电源与电机间串入三相联晶闸管，利用晶闸管移相控制原理，启动时电机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐上升，电机转速逐渐增大，直至达到满足启动转矩的要求而结束启动过程，此时旁路接触器接通（避免电机在运行中对电网形成谐波污染，延长晶闸管寿命），电机进入稳态运行状态，停车时先切断旁路接触器，然后由软启动器内晶闸管导通角由大逐渐减小，使三相供电电压逐渐减小，电机转速由大逐渐减小到零，停车过程完成。

软启动的电控方式３．１电压斜坡软启动
启动电机时，软启动器的电压快速升至u1，然后在设定时间t内逐渐上升，电机随着电压上升不断加速，达到额定电压和额定转速时，启动过程完成如图2。

３．２限流启动
启动电机时，软启动器的输出电压迅速增加，直到输出电流达到限定值，保持输出电流不大于该值，电压逐步升高，使电动机加速，当达到额定电压、额定转速时，输出电流迅速下降至额定电流，启动过程完成，如图1。

该方式用于某些需快速启动的负载电机。

３．３斜坡限流启动
启动电机时，输入电压在预设时间内稳定下降，同时输入电流以一定的速率减少，当启动电流减至限定值im时，维持电流恒定，直到启动顺利完成。

该方式适用于于泵类及风机类功率电机。

３．４硬停放
在该方式下停止电机时，电机的输出电压由额定电压在设定的软停时间内逐步降低至零，停车过程完成。

该方式常用于水泵负载，它成功地解决了传统停车过程中的“水锤”现象（即瞬间停机引起流体原来状态的剧烈变化，造成流体对管道的冲击）。

在应用领域电子硬启动器时应考量哪些问题呢？作为硬启动器首先必须看看它的再生制动性能和停放性能，目前的软启动器存有以下五种再生制动方式：限流再生制动顾名思义就是管制电动机的再生制动电流，它主要就是用在轻载再生制动的功率减少再生制动压降，在再生制动时难以晓得再生制动压降，无法充分利用压降空间，损失再生制动力矩，对电动机有利。

斜坡电压起动顾名思义是电压由小到大斜坡线性上升，它是将传统的降压起动从有级变成了无级，主要用在重载起动，它的缺点是初始转矩小，转矩特性抛物线型上升对拖动系统不利，且起动时间长有损于电机。

转矩掌控起至动用在空载再生制动，它就是将电动机的起动转矩由小到大线性下降，它的优点就是再生制动光滑，柔性不好，对拖曳系统存有更好的维护，它的目的就是维护拖曳系统，缩短拖曳系统的使用寿命。

同时减少电机再生制动时对电网的冲击，就是最优的空载再生制动方式，它的缺点就是再生制动时间较长。

转矩加突冲掌控再生制动与转矩掌控再生制动相若也就是用在空载再生制动，相同的就是在再生制动的瞬间用突跳转矩消除电机静转矩，然后转矩光滑下降，延长再生制动时间。

但是，突冲可以给电网传送细长脉冲，阻碍其它负荷，应用领域时必须特别注意。

电压掌控再生制动就是用在轻载再生制动的场合，在确保再生制动压降下充分发挥电动机的最小起动转矩，尽可能的延长了再生制动时间，就是最优的轻载软起动方式。

综上所述不难看出，最适用于最一流的再生制动方式应当就是电压掌控再生制动和转矩掌控再生制动及转矩加突冲掌控再生制动。

目前的软启动器多就是减半电流再生制动和斜波电压再生制动，它就是最完整最低级最简单的方式（例如“abb”硬起至以及国内的大多厂家），还有的是限流再生制动和转矩加突冲掌控再生制动。

唯有“雷诺尔”的软启动器同时实现了电压掌控和氢铵转矩掌控及转矩加突冲掌控再生制动。

“ab”、“施耐德”、“西门子”的就是限流再生制动和转矩加突冲掌控再生制动。

停车方式有三种：一是自由停车，二是软停车，三是制动停车。

电子软起动带来最大的停车好处就是软停车和制动停车。

软停车消除了由于自由停车带来的拖动系统反惯性冲击。

制动停车在一定的场合代替了反接制动停车。

可靠性的挑选：可靠性分后三个方面，一就是产品的短路自维护，二就是无故障停机维护，三就是产品故障率。

前两项可以通过产品说明书辨识，国内产品除“雷诺尔”的自带短路维护外其它的通常都不自带短路维护，需外大力推进。