作者：石海欽
1 引言
隨著電力電子技術的快速發展，以及傳動控制對自動化要求的不斷提高，采用晶閘管為主要器件，單片機為控制核心的智能型電動機起動設備—軟起動器，已在各行業得到越來越多的應用。由于軟啟動性能優良、體積小、重量輕，并且有智能控制及多種保護功能，而且各項起動參數可根據不同負載進行調整，其負載適應性強。因此，其逐步取代落后的y/△、自耦降壓及磁控式等傳統的降壓起動設備必然趨勢。
結合現場實際情況，本作業區采用西普軟啟動器strb160-3 320a 起動160kw軸流螺旋槳風機。現分析其實際系統及起動過程。
圖1 螺旋槳風機系統圖
3 strb 系列軟起動器主電路結構
軟起動器主電路結構如圖2所示。
圖2 strb系列軟起動器主電路結構圖
4 strb軟啟動器的工作原理
strb軟啟動器的工作原理如圖3所示
圖3 strb軟啟動器的工作原理圖
strb軟啟動器采用三對反并聯的晶閘管串聯于交流電動機定子回路上，利用晶閘管的電子開關作用，通過微處理器控制其觸發角的變化來改變晶閘管的導通程度，由此來改變電動機輸入電壓大小，以達到控制電動機的軟啟動目的。當起動完成后，軟啟動器輸出達到額定電壓，這時，strb將自動控制三相旁路觸發器km1吸合，將電動機投入電網運行。這樣，一則在電機運行時可以避免晶閘管產生的諧波;二則可以節約在晶閘管壓降上的損耗，提高系統的效益;三則可以避免長期運行使晶閘管發熱，以提高晶閘管使用壽命。
5 strb軟啟動器外部電路接線
strb軟啟動器外部電路接線如圖4所示。
圖4 strb軟啟動器控制板電路接線
strb軟啟動器的主控制板上有14個外部端子，可以實現外部信號控制、遠程控制及系統控制提供方便。結合現場實際情況，未用到的端子未畫出。本系統端子包括起動、停機、故障輸出(作報警用)，外配旁路接觸器控制接口等。
6 strb軟啟動器的控制模式
strb系列軟啟動的起動方式有限流起動和電壓斜坡起動，同時還具有點動運行功能(本系統沒有采用點動)，可根據實際情況進行選擇。
6.1 限流軟起動控制模式
在限流起動模式下，當電機起動時，其輸出電壓值迅速增加，直到輸出電流達到設定的電流限幅值im，如圖5所示。并保持輸出電流不大于該值，電壓逐漸升高，使電動機逐漸加速，當電動機接進額定轉速時，輸出電流迅速下降至額定電流ie，完成起動過程。
圖5 限流軟起動
電流限幅值可根據實際負載的情況進行設定，設定范圍為電機額定電流ie的0.4～0.8倍。
6.2 電壓斜坡軟起動控制模式
圖6給出了電壓斜坡起動的電壓變化波形圖。其中u1為起動時軟起動器的初始電壓值。當電機起動時，軟起動器的輸出電壓迅速上升到u1，然后按所規定的時間t迅速上升，電機隨著電壓的上升不斷加速，當電機達到額定電壓ue時，電機達到額定轉速，起動完成。初始電壓u1和起動時間t均可根據負載情況進行設定，u1的設定范圍為0~380v，t的設定范圍為0~600s。
圖6 電壓斜坡軟起動
6.3 停機控制模式
strb軟啟動器有自由停車及軟停車兩種停機模式，它可根據負載的要求工況進行選擇設定。
(1) 自由停車
當接到停機指令后，軟啟動器旁路接觸器隨即封鎖主電路晶閘管的輸出，電動機依靠負載慣性逐漸停機。
(2) 軟停車
在這種停機模式下，電動機的供電由旁路接觸器切換到主電路晶閘管，軟啟動器的電壓逐漸降低，電機停止運行。其停機時間可根據負載要求進行設定，設定范圍為1~100s。
7 結束語
strb軟啟動器采用16位單片機進行智能控制，能保證電動機在負載要求的起動特性下平滑起動，又能降低對電網的沖擊，同時還能直接與計算機實現遠程控制，為自動化智能控制打下良好基礎。
：鞏經理
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