摘 要：軟起動(dòng)器以微處理器為核心,，能夠產(chǎn)生平滑的電壓起動(dòng)曲線，可任意設(shè)置穩(wěn)定的起動(dòng)電流,，并具有多種保護(hù),。張鋼24m2燒結(jié)機(jī)混料系統(tǒng)應(yīng)用軟起動(dòng)器后，交流電機(jī)起動(dòng)平滑,、無(wú)噪聲,，年節(jié)電5.6萬(wàn)kW.h，經(jīng)濟(jì)效益約2.4萬(wàn)元,。
關(guān)鍵詞：交流電機(jī),；軟起動(dòng)器；起動(dòng)電流,；電壓起動(dòng)曲線
交流電機(jī)起動(dòng)一般分為全壓起動(dòng),、降壓起動(dòng)和變頻起動(dòng)。大電機(jī)起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生超過(guò)10%的線路電壓降，易引起其它電氣設(shè)備工作不正常,，而且長(zhǎng)時(shí)間的 5～8倍的起動(dòng)電流有可能造成變壓器過(guò)負(fù)荷跳閘。按照規(guī)定,，全壓起動(dòng)的鼠籠型電機(jī)的容量不大于變壓器容量的 20％～30%,。因此，按全壓起動(dòng)選擇變壓器容量,，可能造成容量偏大,。100kW以上交流鼠籠式電機(jī)一般不允許采用全壓起動(dòng)。變頻起動(dòng)可以同時(shí)改變電壓和頻率,，保持V/F不變,。既能降壓，又能保持一定的起動(dòng)力矩,，是目前最好的起動(dòng)設(shè)備,，但投資太大。 傳統(tǒng)上交流電機(jī)的起動(dòng)采用降壓起動(dòng),，如自耦變壓器,、星/三角起動(dòng)器、串接起動(dòng)電阻等,，其原理是降低電機(jī)起動(dòng)電壓,，減少對(duì)電網(wǎng)沖擊。這些傳統(tǒng)的起動(dòng)方法均存在一定的缺陷：（1）由于存在主回路電壓切換,會(huì)對(duì)電機(jī)及機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生沖擊,降低設(shè)備使用壽命,。（2）主回路耗能元件（如起動(dòng)電阻）增加能耗,設(shè)備體積較大,。（3）降低電壓的同時(shí),起動(dòng)力矩相應(yīng)減少;一旦元器件選定后便無(wú)法調(diào)整起動(dòng)力矩。一種采用微處理器控制的由晶閘管元件組成的“軟起動(dòng)器”能很好地克服上述缺點(diǎn),。
1 軟起動(dòng)器的工作原理及技術(shù)特點(diǎn)
軟起動(dòng)器是一種用mA級(jí)電流控制達(dá)幾kA晶閘管的無(wú)觸點(diǎn)電力控制設(shè)備,。它以微處理器為核心，輔加相應(yīng)檢測(cè)電路,，通過(guò)改變晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通角,，產(chǎn)生平滑的電壓起動(dòng)曲線；通過(guò)對(duì)起動(dòng)電流閉環(huán)控制,，任意設(shè)置穩(wěn)定的起動(dòng)電流,。這種基于微處理器基礎(chǔ)上的軟件化控制，不僅有一般的電機(jī)保護(hù)功能,，還有雙斜坡啟動(dòng)和預(yù)置低速運(yùn)行,、避免機(jī)械沖擊等特殊的工藝控制功能，其控制原理見(jiàn)圖1,。
SOFTSTARTER軟起動(dòng)器系列有多種類(lèi)型,，其中RSS1DH軟起動(dòng)器的額定輸入電壓為380～415V，頻率50Hz，內(nèi)置風(fēng)扇,，工作溫度55℃,，裝入柜內(nèi)自然通風(fēng)即可。軟起動(dòng)器控制面板有手動(dòng)設(shè)定電位器,、運(yùn)行和故障指示燈及選擇開(kāi)關(guān)等,。
SOFTSTARTER軟起動(dòng)器與直接將電機(jī)接至全電壓起動(dòng)或兩級(jí)起動(dòng)如星/三角起動(dòng)不同。軟啟動(dòng)起動(dòng)時(shí),，電壓沿斜坡上升,，升至全壓的時(shí)間可設(shè)定在0.5～60s之間。軟起動(dòng)器也有軟停止功能,。其可調(diào)節(jié)的斜坡時(shí)間在0.2～240s之間,。不同起動(dòng)方法下起動(dòng)轉(zhuǎn)矩及電機(jī)電壓曲線如圖2、圖3所示,。
SOFTSTARTER軟起動(dòng)器具有短路保護(hù),、電機(jī)過(guò)熱保護(hù)。因此,，電源主回路無(wú)須加斷路器及熱繼電器等保護(hù)元件,，一般僅要一只起分?jǐn)嘧饔玫娜蹟嗥魇介_(kāi)關(guān)即可。此外,，它還具有晶閘管過(guò)熱保護(hù),、晶閘管短路保護(hù)、電源缺相保護(hù),、CPU故障保護(hù),，即使斷電，也能保留4項(xiàng)故障記錄,，便于故障診斷,。
2 軟起動(dòng)器在張鋼的應(yīng)用
山東張店鋼鐵總廠（簡(jiǎn)稱(chēng)張鋼）5#128m3高爐于2001年4月擴(kuò)建為420m3。為了適應(yīng)入爐熟料量的增加,，對(duì)張鋼原料廠2臺(tái)24m2燒結(jié)機(jī)混料系統(tǒng)進(jìn)行了配套改造,，混料筒長(zhǎng)度由原來(lái)的6m加長(zhǎng)到12m，電機(jī)容量由55kW改為160kW鼠籠型電機(jī),。本著節(jié)約的原則,，保留原有的高壓配電柜及變壓器。1臺(tái)750 kVA變壓器要帶2臺(tái)160kW混料筒電機(jī)和2臺(tái)24m2燒結(jié)機(jī)主機(jī)系統(tǒng)設(shè)備,，用電負(fù)荷相當(dāng)緊張,。如果采用傳統(tǒng)的交流電機(jī)降壓起動(dòng)方式，160kW鼠龍型電機(jī)額定流為320A,，1臺(tái)混料筒電機(jī)瞬間起動(dòng)電流可達(dá)1500A左右,。顯然,，對(duì)機(jī)械和電網(wǎng)沖擊很大，會(huì)影響其它設(shè)備的正常運(yùn)行,。因此,，傳統(tǒng)交流電機(jī)降壓起動(dòng)方式不能滿足生產(chǎn)的需要。為此,，選擇了SOFTSTARTER軟起動(dòng)器,。
對(duì)160kW混料筒電機(jī)進(jìn)行空載調(diào)試，做如下設(shè)定：起動(dòng)斜坡時(shí)間取5s,，初始電壓取10%U，起動(dòng)電流取額定電流的2.5倍,電機(jī)空載起動(dòng)20s 達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,，電流下降,，起動(dòng)結(jié)束。交流電機(jī)一般在75%額定電流下效率最高,。如果工作電流小,，則無(wú)功損耗較大。軟起動(dòng)器可根據(jù)實(shí)際工作電流調(diào)整輸出電壓,，提高效率,，達(dá)到節(jié)能的目的。然后,，將連軸器接上,，電機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行，起動(dòng)約30s,，電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,，電流下降，電機(jī)起動(dòng)運(yùn)行成功,。
3 結(jié) 語(yǔ)
張鋼2臺(tái)24m2燒結(jié)機(jī)混料系統(tǒng)電機(jī)采用軟起動(dòng)器,，自2001年 11月投入運(yùn)行至今，使用正常,，解決了大容量交流電機(jī)的起動(dòng)問(wèn)題,。軟起動(dòng)器具有起動(dòng)平滑、無(wú)噪聲,、保護(hù)功能全,、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，年節(jié)電5.6萬(wàn)kW.h,，經(jīng)濟(jì)效益約2.4萬(wàn)元,。