摘　要：軟起動器以微處理器為核心，能夠產生平滑的電壓起動曲線，可任意設置穩定的起動電流，并具有多種保護。張鋼24m2燒結機混料系統應用軟起動器后，交流電機起動平滑、無噪聲，年節電5.6萬kW.h，經濟效益約2.4萬元。

關鍵詞：交流電機；軟起動器；起動電流；電壓起動曲線

交流電機起動一般分為全壓起動、降壓起動和變頻起動。大電機起動會產生超過10%的線路電壓降，易引起其它電氣設備工作不正常，而且長時間的 5～8倍的起動電流有可能造成變壓器過負荷跳閘。按照規定，全壓起動的鼠籠型電機的容量不大于變壓器容量的 20％～30%。因此，按全壓起動選擇變壓器容量，可能造成容量偏大。100kW以上交流鼠籠式電機一般不允許采用全壓起動。變頻起動可以同時改變電壓和頻率，保持V/F不變。既能降壓，又能保持一定的起動力矩，是目前最好的起動設備，但投資太大。 傳統上交流電機的起動采用降壓起動，如自耦變壓器、星/三角起動器、串接起動電阻等，其原理是降低電機起動電壓，減少對電網沖擊。這些傳統的起動方法均存在一定的缺陷：（1）由于存在主回路電壓切換,會對電機及機械設備產生沖擊,降低設備使用壽命。（2）主回路耗能元件（如起動電阻）增加能耗,設備體積較大。（3）降低電壓的同時,起動力矩相應減少;一旦元器件選定后便無法調整起動力矩。一種采用微處理器控制的由晶閘管元件組成的“軟起動器”能很好地克服上述缺點。

1 軟起動器的工作原理及技術特點

軟起動器是一種用mA級電流控制達幾kA晶閘管的無觸點電力控制設備。它以微處理器為核心，輔加相應檢測電路，通過改變晶閘管觸發導通角，產生平滑的電壓起動曲線；通過對起動電流閉環控制，任意設置穩定的起動電流。這種基于微處理器基礎上的軟件化控制，不僅有一般的電機保護功能，還有雙斜坡啟動和預置低速運行、避免機械沖擊等特殊的工藝控制功能，其控制原理見圖1。

SOFTSTARTER軟起動器系列有多種類型，其中RSS1DH軟起動器的額定輸入電壓為380～415V，頻率50Hz，內置風扇，工作溫度55℃，裝入柜內自然通風即可。軟起動器控制面板有手動設定電位器、運行和故障指示燈及選擇開關等。

SOFTSTARTER軟起動器與直接將電機接至全電壓起動或兩級起動如星/三角起動不同。軟啟動起動時，電壓沿斜坡上升，升至全壓的時間可設定在0.5～60s之間。軟起動器也有軟停止功能。其可調節的斜坡時間在0.2～240s之間。不同起動方法下起動轉矩及電機電壓曲線如圖2、圖3所示。

SOFTSTARTER軟起動器具有短路保護、電機過熱保護。因此，電源主回路無須加斷路器及熱繼電器等保護元件，一般僅要一只起分斷作用的熔斷器式開關即可。此外，它還具有晶閘管過熱保護、晶閘管短路保護、電源缺相保護、CPU故障保護，即使斷電，也能保留4項故障記錄，便于故障診斷。

2 軟起動器在張鋼的應用

山東張店鋼鐵總廠（簡稱張鋼）5#128m3高爐于2001年4月擴建為420m3。為了適應入爐熟料量的增加，對張鋼原料廠2臺24m2燒結機混料系統進行了配套改造，混料筒長度由原來的6m加長到12m，電機容量由55kW改為160kW鼠籠型電機。本著節約的原則，保留原有的高壓配電柜及變壓器。1臺750 kVA變壓器要帶2臺160kW混料筒電機和2臺24m2燒結機主機系統設備，用電負荷相當緊張。如果采用傳統的交流電機降壓起動方式，160kW鼠龍型電機額定流為320A，1臺混料筒電機瞬間起動電流可達1500A左右。顯然，對機械和電網沖擊很大，會影響其它設備的正常運行。因此，傳統交流電機降壓起動方式不能滿足生產的需要。為此，選擇了SOFTSTARTER軟起動器。
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對160kW混料筒電機進行空載調試，做如下設定：起動斜坡時間取5s，初始電壓取10%U，起動電流取額定電流的2.5倍,電機空載起動20s 達到額定轉速，電流下降，起動結束。交流電機一般在75%額定電流下效率最高。如果工作電流小，則無功損耗較大。軟起動器可根據實際工作電流調整輸出電壓，提高效率，達到節能的目的。然后，將連軸器接上，電機帶負載運行，起動約30s，電機達到額定轉速，電流下降，電機起動運行成功。

3 結 語

張鋼2臺24m2燒結機混料系統電機采用軟起動器，自2001年 11月投入運行至今，使用正常，解決了大容量交流電機的起動問題。軟起動器具有起動平滑、無噪聲、保護功能全、運行可靠等優點，年節電5.6萬kW.h，經濟效益約2.4萬元。