在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常需要解決電動機(jī)的起動問題，大中型電動機(jī)通常采用減壓起動方法。軟起動器是隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生的一種減壓起動器，由于它起動平穩(wěn)、平滑、無沖擊而受到各行業(yè)的青睞。

攀鋼選礦廠在對原有的磨選工藝流程進(jìn)行“階段磨礦、階段選別”的流程改造中，淘汰了過去使用自耦減壓起動的方法，在16個球磨系統(tǒng)中使用了西安西普公司生產(chǎn)的STR軟起動裝置，取得了良好的效果。

軟起動器控制

以攀鋼選礦廠渣漿泵為例，一段渣漿泵（功率160kw，1用1備）用于將一段旋流器分離出的沉砂打回一段球磨機(jī)再磨，分離出的細(xì)粒自流至粗選機(jī)；二段渣漿泵（功率110kw，部分改為132KW， 1用1備）用于將粗選機(jī)分離出的粗精礦輸送至二段旋流器進(jìn)行分離，二段旋流器分離出的沉砂進(jìn)入二段球磨機(jī)再磨，磨出的礦漿自流至二段泵池返回二段旋流器，分離出的細(xì)粒進(jìn)行精選。一（二）段渣漿泵電氣圖如圖1。

圖1 一（二）段渣漿泵電氣圖

1 軟起動器的起動過程

軟起動器控制分為自動和手動兩種方式，由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA選擇。自動時，根據(jù)工藝順序送出起動信號；手動時，由機(jī)旁箱上的啟/停按鈕送出起動信號。具體工作過程是：工作時，依次合上主回路開關(guān)QS、QF。

當(dāng)PLC柜給一個起動信號，即108-Z中間繼電器線圈得電，108-Z常開接點(diǎn)閉合，KA1中間繼電器線圈得電，其常開接點(diǎn)閉合，接通主回路軟起動器的運(yùn)行輸入端子，軟起動器開始工作，它首先改變其內(nèi)部主電路晶閘管的導(dǎo)通角，使軟起動器的輸出電壓迅速增加，直到輸出電流達(dá)到用戶事先設(shè)定的電流限幅值Im，并保持輸出電流不大于該值，然后電壓逐漸升高，使電動機(jī)逐漸加速，當(dāng)電動機(jī)接近額定轉(zhuǎn)速時，輸出電流迅速下降至額定電流Ie，完成電動機(jī)的無沖擊的平滑穩(wěn)定的起動過程。

2 軟起動器的正常運(yùn)行

起動完成后，軟起動器通過內(nèi)部電路控制中間繼電器JC線圈得電，JC常開接點(diǎn)閉合，使得旁路接觸器KM線圈得電吸合，其主觸頭閉合，迫使軟起動器主電路晶閘管關(guān)斷，將電動機(jī)由軟起動器轉(zhuǎn)入電網(wǎng)運(yùn)行，從而使得電動機(jī)在額定工作電壓下工作，完成了電動機(jī)的起動過程，電動機(jī)投入正常運(yùn)行。

3 軟起動器的軟停止

在電動機(jī)的正常運(yùn)行過程中，當(dāng)PLC柜給一個停止信號時，即108-Z中間繼電器的常開接點(diǎn)斷開，KA1中間繼電器線圈失電，其常開接點(diǎn)斷開，接通軟起動器的停止輸入端子，軟起動器通過內(nèi)部電路控制中間繼電器JC線圈失電，JC常開接點(diǎn)斷開，使得旁路接觸器KM線圈失電釋放。

在KM主觸頭間出現(xiàn)間隙時，全部負(fù)載電流通過軟起動器主電路晶閘管，使KM主觸頭斷開同時電動機(jī)的供電由旁路接觸器KM切換到軟起動器主電路晶閘管，然后軟起動器改變主電路晶閘管的導(dǎo)通角，按用戶事先設(shè)定的停止時間使軟起動器的輸出電壓逐漸降低，直至電機(jī)停止運(yùn)行，再關(guān)斷所有的晶閘管，從而斷開電動機(jī)的三相電源使電動機(jī)停止運(yùn)行。

4 軟起動器故障狀態(tài)的保護(hù)

在電動機(jī)正常運(yùn)行過程中，當(dāng)電動機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行過流、過載、缺相等故障以及軟起動器出現(xiàn)過熱等現(xiàn)象時，軟起動器通過內(nèi)部電路控制中間繼電器AR線圈得電，其常閉接點(diǎn)斷開，KA1中間繼電器線圈隨即失電，其常開接點(diǎn)斷開，接通軟起動器的停止輸入端子，使得電動機(jī)停止運(yùn)行，從而切斷三相電源，有效地防止了電動機(jī)和軟起動器晶閘管的損壞。

5 旁路接觸器的容量確定

從圖1可知，旁路接觸器KM是在起動完畢后接入，切除時是由軟起動器進(jìn)行電動機(jī)軟停止，所以KM工作在AC-1工作類別下，AC-1工作類別額定電流基本上與接觸器的額定發(fā)熱電流相等，通過電流能力比AC-3工作類別下大得多，差不多相當(dāng)于AC-3類工作時的2倍。這樣旁路接觸器KM按AC-3狀態(tài)下（接觸器額定電流平時指AC-3工作類別下的電流）的額定電流大大低于電動機(jī)額定電流。

其容量選擇見表1。

表1 旁路接觸器的容量

軟起動器參數(shù)設(shè)定和調(diào)試

主要參數(shù)設(shè)定見表2。

表2 參數(shù)設(shè)定表

調(diào)試步驟如下：

步驟1：點(diǎn)動試車

檢查各接線無誤后，依次合上主電源QS、QF，將軟起動器的控制模式設(shè)定為點(diǎn)動模式，停車方式為自由停車，將機(jī)旁箱的轉(zhuǎn)換開關(guān)SA打到手動，按下點(diǎn)動按鈕SB，電機(jī)無異常聲音，電機(jī)微動表示點(diǎn)動工作正常，此時觀察電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否符合使用要求，如不符合使用要求，分?jǐn)嘀麟娫?，調(diào)換任兩相輸出。

步驟2：運(yùn)行試車

在完成點(diǎn)動試車后進(jìn)行軟起動器的運(yùn)行試車，將軟起動器設(shè)定修改為電流限流起動模式，停車方式為軟停車，按下機(jī)旁箱上的啟動按鈕SB1，觀察電機(jī)是否能平穩(wěn)起動，如不能平穩(wěn)起動，將電流限幅值Im設(shè)定逐步增大直至平穩(wěn)起動，從而確定出最佳起動限流值Im。

步驟3：投入運(yùn)行

依次分?jǐn)嘀麟娫碤F、QS，重新合閘，檢查各參數(shù)設(shè)定是否與寫入值一致，若一致表示試運(yùn)行調(diào)試完成，軟起動器便可以正式投入運(yùn)行。

應(yīng)用分析

（1）通過一（二）段渣漿泵的軟起動器的線路控制可以看出，軟起動器相當(dāng)于一個電動機(jī)綜合保護(hù)器，特別是起動結(jié)束后，它能夠代替熱繼電器對電動機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)，其過載保護(hù)呈反時限特性，因而對于一臺軟起動器控制一臺電動機(jī)的場合，可以取消主回路的熱繼電器。

（2）軟起動器采用旁路接觸器運(yùn)行方式，起動完成時先切至旁路接觸器KM，再關(guān)斷晶閘管；停機(jī)（無論是正常停機(jī)還是故障停機(jī)）時，先投入晶閘管，再斷開旁路接觸器，最后關(guān)閉所有的晶閘管，這樣旁路接觸器主觸頭就不帶電流進(jìn)行閉合與分?jǐn)?，因而減少了接觸器在大電流切換時的損壞，使接觸器的壽命得到提高，增加了系統(tǒng)工作可靠性，減少了企業(yè)用戶對交流接觸器的維護(hù)量和使用成本。

（3）軟起動器采用集成化結(jié)構(gòu)和微處理器控制系統(tǒng)，這使得它很容易于與斷路器、接觸器和控制電路等組成一個較完整的電動機(jī)控制中心（MCC），很方便組成標(biāo)準(zhǔn)柜式成套裝置，并且容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和自動控制，這是自耦減壓起動器所無法比擬的。另外，在實(shí)際運(yùn)行中，STR軟起動器不象自耦減壓起動器那樣故障多、耗電量大、維護(hù)量大，相反它故障率很低，起動可靠，而且節(jié)電，無需維護(hù)。這樣就適應(yīng)了選廠日益增長的自動化控制要求。

結(jié)論

從攀鋼選礦廠16個球磨系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果可以得出：STR軟起動器與自耦減壓起動器等相比，渣漿泵起動電流Im小，為電動機(jī)額定電流Ie的3.5倍左右；起動時間短，僅需要5s～15s。起動平穩(wěn)、無噪聲，無機(jī)械和電流沖擊，參數(shù)設(shè)置簡單，調(diào)試方便，而且具有多種對電動機(jī)和線路的保護(hù)功能，更好地解決了電動機(jī)起動和停車過程中產(chǎn)生的問題，確保了電動機(jī)和電網(wǎng)上其它設(shè)備的安全運(yùn)行、延長電動機(jī)使用壽命，滿足了選廠對設(shè)備的控制要求。

（編自《電氣技術(shù)》，原文標(biāo)題為“軟起動器在攀鋼選礦廠的應(yīng)用”，作者為閆紅玉。）