大中型電機新型控制啟動裝置軟啟動器的原理、功能和特點

本文著重來闡述關于湖北九月電氣有限公司生產研發的 大中型電機新型控制啟動裝置軟啟動器的原理、功能和特點，以及在丹江口水電站中的應用情況，并針對軟啟動口出現的問題提出了改進意見和觀點，對于完善軟啟動器在該領域的控制功能和普及應用將起到積極作用。
   傳統的大中型電動機控制裝置采用的是接觸器、磁力啟動器直接啟停方式，缺點是控制方式簡單、不靈活，對系統沖擊較大且控制元件易損壞，維護工作量大。
   隨著計算機控制技術的日趨成熟，近年來一種以計算機為核心，采用雙向可控硅為主控回路的智能化新型控制器“軟啟動器”已普遍應用于該領域，它以控制方式靈活簡便，對系統沖擊小且控制元件不易損壞以及維護方便等諸多優點正逐步取代傳統的控制裝置。當然新產品應用總會暴露出一些不足，本文以丹江口電廠使用的軟啟動器為基礎，對其在3年中的運行情況及暴露出的問題進行探討，從生產角度提出幾點改進建議使其控制功能更加完善，供生產廠家及同行們參考。
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 1 軟啟動器的功能及特點
   1．1應用情況
   丹江電廠20m3空壓機系統是機組調相、檢修和其它用氣設備的氣源，由2臺空壓機和4個儲氣罐構成，工作氣壓為0．6～0．8MPa，空壓機的電機容量為132kW，額定電流272A。2套獨立的控制系統各控制1臺空壓機，運行已20多年，設備老化嚴重，故障率高。受當時科技水平的限制，邏輯控制回路由繼電器構成，啟動方式為傳統的頻敏電阻降壓方式，啟動電機執行元件是接觸器。控制系統接線復雜，故障點多，對電機保護功能不全，啟動電流大，對廠用電有較大的沖擊，不利于其它設備的穩定運行。1997年初對該系統改造時，應用了軟啟動器。新控制系統解決了原控制系統存在的諸多問題，且有利于同正著手全面改造的新計算機監控系統接口，為提高全廠綜合自動化水平，實現減人增效打下了基礎。
   1．2軟啟動器
   軟啟動器主要由CPU為8096的主控板、驅動板、電機主控制回路及控制面板構成。軟啟動器具有控制功能、電機保護功能以及顯示、報警、參數設置功能。
   1．2．1控制功能模式
   收到外部啟、停命令后，按照預先設定的啟、停方式實現對電機的控制。可選的啟、停控制模式有以下幾種：
   （1）限流軟啟動控制模式：如圖1所示，電動機啟動時，其輸出電壓從零迅速增加，直至輸出電流達到設定的電流限幅值Ｉm，然后保證輸出電流在不大于該值的情況下，電壓逐漸升高，電動機逐漸加速，完成啟動過程。
   （2）電壓斜坡啟動控制模式:如圖2所示，U1為電動機啟動所需最小轉矩對應的初始電壓。當電動機啟動時，軟啟動器的輸出電壓迅速上升到整定值U1，然后按設定的速率逐漸增加，直至達到電網電壓后，接觸器吸合，啟動過程完成。  
   （3）停車模式：電動機按所設定的速率逐漸減速直到完全停機。
   （4）自由停車：電動機不受控制地依慣性自由停機。