一、前言
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的日新月異，智能控制系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。如：智能大廈、無(wú)人值守泵站、無(wú)人值守供熱站、各種遙控調(diào)度系統(tǒng)、生產(chǎn)作業(yè)自動(dòng)化等等。這正是國(guó)家實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，也是每一個(gè)技術(shù)人員肩負(fù)的重要責(zé)任。
智能控制技術(shù)的應(yīng)用，給我們提出了很多要求。如電網(wǎng)的波動(dòng)性，執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能配套等，都要求越來(lái)越嚴(yán)格。作為重要驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，它的控制方式受到廣大技術(shù)人員的高度重視。既要為智能控制打下良好基礎(chǔ)，又要降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊。所以，不得不在電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)設(shè)備上做工作。
鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)電子軟啟動(dòng)器的誕生給技術(shù)人員解決了這個(gè)問(wèn)題。它既能改變電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特性保護(hù)拖動(dòng)系統(tǒng)，更能保證電動(dòng)機(jī)可靠起動(dòng)，又能降低起動(dòng)沖擊，而且配有計(jì)算機(jī)通訊接口實(shí)現(xiàn)智能控制。
二、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)方式的選擇
作為應(yīng)用最廣泛的鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)，它采用降壓起動(dòng)的條件：一是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，機(jī)械不能承受全壓起動(dòng)的沖擊轉(zhuǎn)矩；二是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，其端電壓不能滿足規(guī)范要求；三是電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，影響其他負(fù)荷的正常運(yùn)行。
對(duì)于降壓起動(dòng)目前有兩種方式，一種是降壓起動(dòng)，一種是軟起動(dòng)。他經(jīng)過(guò)了三個(gè)發(fā)展階段，一是“Y-Δ” 起動(dòng)器和自藕降壓起動(dòng)器，二是磁控式軟啟動(dòng)器，三是目前最先進(jìn)最流行的電子軟啟動(dòng)器。電子軟啟動(dòng)器一般都是采用16位單片機(jī)進(jìn)行智能化控制，他既能保證電動(dòng)機(jī)在負(fù)載要求的起動(dòng)特性下平滑起動(dòng)，又能降低對(duì)電網(wǎng)的沖擊，同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)直接計(jì)算機(jī)通訊控制，為自動(dòng)化智能控制打下良好的基礎(chǔ)。
它們的造價(jià)比較是：“Y-Δ”起動(dòng)器須六根出線而且故障率太高，維修費(fèi)也高已不常采用，自藕方式每個(gè)千瓦80元左右，磁控的每千瓦150元左右，自藕和磁控的體積較大且故障率較高，維修費(fèi)較高，電子軟啟動(dòng)器每個(gè)千瓦在100元到200元之間，一般情況下，一臺(tái)開關(guān)柜能放多臺(tái)電子軟啟動(dòng)器，節(jié)省工程造價(jià)，且故障率較低，維修費(fèi)也低。所以，電子軟啟動(dòng)器應(yīng)是我們首選的目標(biāo)。
三、電子軟啟動(dòng)器的選擇
通過(guò)以上所述，毋庸置疑地在工程設(shè)計(jì)和工程改造中，要想改善工藝提高自動(dòng)化水平，降低成本提高企業(yè)效益，對(duì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)就必須首先采用先進(jìn)的起動(dòng)設(shè)備——電子軟啟動(dòng)器。
在應(yīng)用電子軟啟動(dòng)器時(shí)應(yīng)考慮哪些問(wèn)題呢？做為軟啟動(dòng)器首先要看它的起動(dòng)性能和停車性能，目前的軟啟動(dòng)器有以下五種起動(dòng)方式：
限流起動(dòng)顧名思義是限制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，它主要是用在輕載起動(dòng)的負(fù)載降低起動(dòng)壓降，在起動(dòng)時(shí)難以知道起動(dòng)壓降，不能充分利用壓降空間，損失起動(dòng)力矩，對(duì)電動(dòng)機(jī)不利。斜坡電壓起動(dòng)顧名思義是電壓由小到大斜坡線性上升，它是將傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)從有級(jí)變成了無(wú)級(jí)，主要用在重載起動(dòng)，它的缺點(diǎn)是初始轉(zhuǎn)矩小，轉(zhuǎn)矩特性拋物線型上升對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)不利，且起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)有損于電機(jī)。轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)用在重載起動(dòng)，它是將電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩由小到大線性上升，它的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)平滑，柔性好，對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)有更好的保護(hù)，它的目的是保護(hù)拖動(dòng)系統(tǒng)，延長(zhǎng)拖動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命。同時(shí)降低電機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，是最優(yōu)的重載起動(dòng)方式，它的缺點(diǎn)是起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。轉(zhuǎn)矩加突跳控制起動(dòng)與轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)相仿也是用在重載起動(dòng)，不同的是在起動(dòng)的瞬間用突跳轉(zhuǎn)矩克服電機(jī)靜轉(zhuǎn)矩，然后轉(zhuǎn)矩平滑上升，縮短起動(dòng)時(shí)間。但是，突跳會(huì)給電網(wǎng)發(fā)送尖脈沖，干擾其它負(fù)荷，應(yīng)用時(shí)要特別注意。電壓控制起動(dòng)是用在輕載起動(dòng)的場(chǎng)合，在保證起動(dòng)壓降下發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，盡可能的縮短了起動(dòng)時(shí)間，
是最優(yōu)的輕載軟起動(dòng)方式。
綜上所述不難看出，最適用最先進(jìn)的起動(dòng)方式應(yīng)是電壓控制起動(dòng)和轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)及轉(zhuǎn)矩加突跳控制起動(dòng)。目前的軟啟動(dòng)器多是限電流起動(dòng)和斜波電壓起動(dòng)，它是最原始最低級(jí)最簡(jiǎn)單的方式（如“ABB”軟起以及國(guó)內(nèi)的大多廠家），還有的是限流起動(dòng)和轉(zhuǎn)矩加突跳控制起動(dòng)。唯有“雷諾爾”的軟啟動(dòng)器實(shí)現(xiàn)了電壓控制和純轉(zhuǎn)矩控制及轉(zhuǎn)矩加突跳控制起動(dòng)?！癆B”、“施耐德”、“西門子”的是限流起動(dòng)和轉(zhuǎn)矩加突跳控制起動(dòng)。
停車方式有三種：一是自由停車，二是軟停車，三是制動(dòng)停車。電子軟起動(dòng)帶來(lái)最大的停車好處就是軟停車和制動(dòng)停車。軟停車消除了由于自由停車帶來(lái)的拖動(dòng)系統(tǒng)反慣性沖擊。制動(dòng)停車在一定的場(chǎng)合代替了反接制動(dòng)停車。
可靠性的選擇：可靠性分三個(gè)方面，一是產(chǎn)品的短路自保護(hù)，二是無(wú)故障停機(jī)保護(hù)，三是產(chǎn)品故障率。前兩項(xiàng)可通過(guò)產(chǎn)品說(shuō)明書識(shí)別，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品除“雷諾爾”的自帶短路保護(hù)外其它的一般都不自帶短路保護(hù)，需外加快速熔斷器，自動(dòng)開關(guān)不能保護(hù)電子軟啟動(dòng)器。國(guó)外的“ABB”不自帶短路保護(hù)，需外加快速熔斷器。無(wú)故障停機(jī)保護(hù)看它的軟起是不是帶有綠色單元（KGL），所有的電力電子產(chǎn)品世界難題是無(wú)故障停機(jī)（干擾停機(jī)）現(xiàn)象。目前，市場(chǎng)上流行的電子軟起中唯有“雷諾爾”的加裝了綠色單元。
智能控制功能的選擇：在選擇軟起要注意它的智能化程度，是否帶微機(jī)接口，接口是否帶有通訊地址和程序，是否能達(dá)到通訊控制以及故障自珍診斷功能等。目前發(fā)現(xiàn)這些功能完整的只有“雷諾爾”的軟起，并且在天津市城市排水微機(jī)控制中得到良好應(yīng)用。其它方面還要考慮是否保護(hù)功能完備和冷卻方式以及運(yùn)行方式等，如：過(guò)電流保護(hù)，過(guò)壓保護(hù)，單項(xiàng)接地保護(hù)，上下口斷相保護(hù)，三相不平衡保護(hù)，相位顛倒保護(hù)等。冷卻方式分機(jī)械風(fēng)冷和自然風(fēng)冷。柜體是否需加機(jī)械通風(fēng)，元器件的排布等，機(jī)械風(fēng)冷的柜體加機(jī)械通風(fēng)，軟起正上方不能放電器元件，機(jī)械風(fēng)冷的還要考慮傾斜度等。自然風(fēng)冷的無(wú)此要求。運(yùn)行方式分在線型和非在線型，選型時(shí)盡量選用非在線型。
四、各品牌的比較
目前電子軟啟動(dòng)器國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家很多，可說(shuō)五花八門，雖然多數(shù)沒(méi)形成品牌效應(yīng)，但也有一定的市場(chǎng)份額。從技術(shù)先進(jìn)性和應(yīng)用效果以及市場(chǎng)占有率來(lái)看，在整個(gè)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)能形成品牌和有影響力的大約有五家。一是“雷諾爾”，二是“ABB”，三是“施耐德”，四是“AB”，五是“西門子”。到目前功能最多的、最先進(jìn)的、最適用的、市場(chǎng)站有率最高的是中國(guó)的“雷諾爾”。它是我國(guó)首先通過(guò)中國(guó)電工產(chǎn)品認(rèn)證委員會(huì)CCEE安全認(rèn)證和首家通過(guò)ISO9002國(guó)際質(zhì)量體系認(rèn)證的，它的起動(dòng)方式有四種，一是限流起動(dòng)，二是電壓控制起動(dòng)，三是轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)，四是轉(zhuǎn)矩加突跳起動(dòng)。停車有三種。一是自由停車，二是軟停車，三是制動(dòng)停車。它是目前國(guó)內(nèi)外唯一的一個(gè)帶綠色單元的軟啟動(dòng)器，徹底消除了無(wú)故障停機(jī)現(xiàn)象?！袄字Z爾”、“ABB”均屬非在線型，后三種均屬在線型?！癆BB”的起動(dòng)方式是限流型和電壓斜坡型，后三種是限流型和轉(zhuǎn)矩加突跳型。停車除“ABB”外都有制動(dòng)停車。價(jià)格比較“雷諾爾”的約100~130元/千瓦，后四種約在案180~220元/千瓦。
五、結(jié)論
通過(guò)論述，電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)方式經(jīng)過(guò)了“Y-Δ” 起動(dòng)器和自藕降壓起動(dòng)器到磁控式軟啟動(dòng)器，目前又發(fā)展到電子軟啟動(dòng)器。所以在工程應(yīng)用中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在直接起動(dòng)不能滿足要求時(shí)，首先考慮的是電子軟啟動(dòng)器。這是科技發(fā)展的歷史階段，是為今后的智能控制系統(tǒng)化打下良好基礎(chǔ)的必然階段。
