几种中高压降压软启动方式的探讨

短 了启 动时 间，降低 了机械 冲击 。
３软 启动 的分类 软 启动可 分为 有级和 无级 两类 。有 级软 启动 调节是 分档 的 ，无级 软启 动调节 是连续 的。星 ／ 变换 启动 、 自耦变 压器 启动及 电抗 器启动 等均 属于 角 有 级软 启动 。液 体 电阻软 启动 、热 变 电阻软 启动 、 晶闸 管软启 动及 磁控 软
启动等均 属于 无级软 启动 。
工 作 原理 ：将饱 和 电抗器 串联 在 电动机 的定 子回路 ，通 过直 流励磁 平 滑 改变 电抗器 的 电抗值 ，使 电抗器 两端 电压 由大 到 小平滑 改变 ，从 而完 成
电机平 稳 的启动 过程 。磁控 软启动 装置 适用 于中小 型 中压 电动机 。
降压 起 动 起动 时 ， 电机 的定 子 电流流 过热 变 电阻器 从 而使 电阻 体发热 ， 温度 逐 步升 高 ，电阻 逐步 降低 ， 电机起 动 电流基 本恒 定 的情况 下 ， 电动 机
中ＩＫ ６Ｖ Ｏ Ｖ（Ｋ ）的交流拖 动发展 尤为 迅速 。高压 大中容 量 的交流 电机运 行 的 首要 问题是 启动 。 目前我 国 的高压 电机 发展 较快 ，而 与之 相配 套 的启动 设 备 却 比较陈 旧 ，传 统 的启 动方 式很难 满 足启 动平 滑 ，冲击 小 的要求 ， 而且 成 本也 不低 。 目前 国内常用 的 中高压 软 启动 方式 主要 有液 体 电阻 软起 、热 变 电阻 软启 动、 晶 闸管软 启动及 磁控 软 启动 等 。高压 变频 器从 启动 的角 度 来 说既 可 以将 启动 电流控制 在额 定 电流 以 内又能 提供 足够 的转 矩 ，但仅 仅
响软启 动的概 念 中 高压 电机 软启 动是 指在 中 高压 （ 主要 指６ Ｖ ＩＫ ）电动 机 启动 过 Ｋ 、 ＯＶ 程 中， 随着 电动机 反 电动 势 的不 断建 立 ，电机 端 电压 由某 一值逐 渐 平滑 、 无级 的上升 至全压 ，转速 由０ 上升 到额 定转速 ，最后 依靠 旁路甩 掉 软启动控
的原理、优点及缺点等 。 关键 词： 中高压软启动 ：液体 电阻软启动：热变 电阻软启动 ；晶闸管软启动 ；磁控软启动 中图分 类号：Ｔ ３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号：１ ７ －７ ９ ２ １ ）０ ２ １２ １ Ｍ ６ １ ５ ７（ ０ ０ ７ ０ ４ 一Ｏ
随着 我 国经济 建设 的发展 ，高 压大 容量 的 电力 拖动 设备 日益 增多 ，其
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几种 中高 压 降压软 启 动 方 式 的探 讨
杜 久 永
（ 唐山钢铁设计研究院有限公司 河北 唐山 ０３０） ６ ０ ０
摘
要 ： 介绍 目 国内常用 的几种 中高压 电机 降压 动方式 。分 别介绍液体 电阻软起、热变 电阻软启动 、晶闸管软启动及 磁控软启动等 几种中高压 降压动方 式 前
把 高压变 频 器作 为启动 装置 无疑 是 巨大 的浪 费 。本文 中高 压软 启动 方式 比
端 电压 逐 步 升 高 ，从 而 使 电机 起 动 转矩 逐 步 增大 ，实现 电动 机 的平 滑 起 动 。热变 电阻软启 动 装置 利用 的是 液体 的负 温度 特性 。 负温度 特性 是指 温
制装 置。
２软 启动 的作用
大 功率 交流 电机直 接启 动会产 生 一系列 的 电气和 机械 问题 。直 接启动 启动 电流大通 常为 ５ ７ 的额 定 电流 。过 大 的电流造 成 电动机绕 组温 度升 高 —倍
６晶 闩蕾 软启动 工 作原 理：将 反相 并联 的 晶闸管 串联在 感应 电机 定子 回路 ，通过 控制 晶闸管 的导通 角来 改变 电动机端 电压 的大 小 ，实 现 电动机 降压软 启动 。 特 点： 中高压 电机 晶 闸管软启 动 一般采 用 多组 晶闸管 串联 ，因此 需要 提 高 晶闸管 器件 的耐 压等 级和 开 关速度 ，改进 触发 与关 断 的同 时性 。晶 闸 管 软启动 本身 更适合 于低 压领域 。 缺 点： １ ）谐 波大 ， 强迫换 相 ，产生 大功 率脉冲 。２ ）均 压均 流技 术复 杂 ，成本 高 ，风 险大 。３ 由于串并 联大 量的 晶闸管 ，所 以故障 点多 ，维修 ） 复杂 ，检修 频繁 。４ ）过 载需加 大额 定 电流倍率 。
度越 高 ， 电解 度越 高 ，释放 出的 自由离 子越 多 ，液体 的 导 电能 力越 强 ，电 阻率 越低 ，相反亦 然 。 优 点 ：与液 体 电阻软 启动 装置相 比，热变 电阻装置 没有伺 服 系统结 构 更简 单，成 本更低 。 缺 点 ；热变 电 阻软启 动装 置除具 有液 体 电阻软 启动 装置 的缺 点外还 具 有 以下缺点 ： １ ）热 变 电阻为 了保 温必 须把 水箱封 闭 ，且采用 两层 水箱 ，层 与层 之间注 入 变压 器油 隔离 ，液 体在 有 限的 空间 内加热 ，极易 发生 爆炸 。 ２ ）热 变 电阻软 启动 启动过 程不可 控制 。热变 电阻软启动 不 能实现 软停止 。 ３ ）相 比液 体 电阻软 启动装 置 ，变 电 阻软启动 装置 环境温 度对 启动性 能的影
７磁控 较启动
加速 电机 绝缘老 化 ， 同时造 成供 电 网络 电压波 动 ，当 电压 ４０８ Ｕ 时影 响 ．５ｎ 其他 设备 的正 常使用 。过 大 的启动 转矩 产 生机械 冲击 ，影 响机械 的使 用寿 命及精 确度 等 。本文 所论 述 的软启 动方 式均 属 于 降压 启 动 。软启 动 的优 点 在 降压 器件 可 以平滑 无级 改变 从而 降低 了启 动 电流 ，减 小 了电 网压 降，缩
４液体 电阻 软启动 工作 原理 ：在 电动机 定子 回路 串入 一特制 的可 控液 态 电阻器 。利用 伺 服 电机 改变 浸泡 在导 电液 （ 般 由Ｎ ２０ 和水 配 制 ）中极 板的 距离 ，使 电 一 ａＣ ３ 阻器阻 值 由大到 小平 滑无级 较 小， 由此 使 电动机 端 电压逐 渐升 高至 全压 ， 从 而实现 电动机及 拖动 生产机 械 的柔性平 滑软 启动 。 优 点：成本 低 ，在软 启动 过程 中不产 生高 次谐波 ，启动过 程 中对 电网