中心議題：

• 軟起動器的工作原理
• 軟起動方法
• 重載起動

解決方案：

• 限流軟起動
• 電壓斜坡起動
• 轉矩控製啟動

傳統的交流異步電動機有全壓和降壓兩種起動方法．前者最簡便，但起動電流大；而er在zai大da多duo數shu應ying用yong中zhong多duo采cai用yong後hou者zhe。這zhe兩liang種zhong軟ruan起qi動dong具ju有you控kong製zhi線xian路lu簡jian單dan，起qi動dong轉zhuan矩ju不bu可ke調tiao，二er次ci衝chong擊ji電dian流liu，並bing對dui負fu載zai有you衝chong擊ji轉zhuan矩ju。隨sui著zhe微wei處chu理li器qi和he單dan片pian機ji的de飛fei速su發fa展zhan
，數shu字zi控kong製zhi在zai交jiao流liu調tiao速su係xi統tong中zhong也ye取qu得de了le快kuai速su發fa展zhan，使shi得de電dian動dong機ji軟ruan起qi動dong也ye有you長chang足zu發fa展zhan。

2 軟起動器的工作原理

軟ruan起qi動dong有you磁ci控kong降jiang壓ya軟ruan起qi動dong器qi和he電dian子zi軟ruan起qi動dong器qi。其qi中zhong

，磁ci控kong降jiang壓ya軟ruan起qi動dong采cai用yong控kong磁ci限xian幅fu調tiao壓ya方fang式shi減jian壓ya調tiao控kong電dian動dong機ji起qi動dong時shi的de電dian壓ya，實shi質zhi就jiu是shi電dian抗kang器qi降jiang壓ya起qi動dong。電dian子zi軟ruan起qi動dong器qi有you晶jing閘zha管guan調tiao壓ya軟ruan起qi動dong和he變bian頻pin器qi調tiao速su軟ruan起qi動dong。晶jing閘zha管guan調tiao壓ya軟ruan起qi動dong器qi的de主zhu回hui路lu采cai用yong6隻晶閘管兩兩反向並聯組成的調壓電路
，並焊接yudiandongjidesanxianggongdianxianlu。dangqidongqideweijikongzhixitongjieshoudaoqidongzhilinghoujinxingyouguanjisuan。shuchujingzhaguandechufaxinhao，tongguokongzhijingzhaguandedaotongjiaoqidongqiansuoshedingdemoshitiaojieshuchudianya，congerkongzhidiandongjideqidong。dangdiandongjiqidongwanchenghou，qidongqixihepangluxianjiechuqi，shijingzhaguanduanlu，diandongjizhijietourudianwangyunxing
，bimianbubiyaodediannengsunhao。tu1為電子軟起動器控製框圖。


用yong電dian子zi式shi軟ruan起qi動dong器qi起qi動dong電dian動dong機ji時shi，不bu僅jin實shi現xian了le在zai整zheng個ge起qi動dong過guo程cheng中zhong無wu衝chong擊ji而er且qie平ping滑hua地di起qi動dong電dian動dong機ji
，還hai可ke根gen據ju電dian動dong機ji負fu載zai特te性xing調tiao節jie起qi動dong過guo程cheng中zhong的de參can數shu
，如ru限xian流liu值zhi
、起qi動dong時shi間jian等deng。電dian子zi軟ruan起qi動dong與yu其qi他ta傳chuan統tong起qi動dong方fang式shi相xiang比bi，具ju有you良liang好hao的de軟ruan起qi動dong能neng力li
，它ta既ji能neng保bao證zheng電dian動dong機ji在zai負fu載zai要yao求qiu內nei起qi動dong特te性xing下xia平ping滑hua起qi動dong，又you能neng降jiang低di對dui電dian網wang的de衝chong擊ji
；而與磁控式軟起動相比較，從起動電流特性曲線及其他特性可以看出電子軟起動裝置優於磁控式軟起動裝置。

3 軟起動方法

3．1 限流軟起動

限流軟起動主要用於輕載起動的負載設備，其輸出電壓從零快速升高到其輸出電流達到預設的電流閾值Im，然後保持輸出電流I<Im的條件下逐漸增大至額定電壓
，電動機轉速逐漸升高到額定轉速，輸出電流迅速下降到額定電流，起動完成。
[page]
3．2 電壓斜坡起動

輸shu出chu電dian壓ya以yi斜xie坡po線xian性xing上shang升sheng
，使shi傳chuan統tong降jiang壓ya起qi動dong由you有you級ji變bian無wu級ji

，主zhu要yao用yong於yu重zhong載zai起qi動dong。其qi缺que點dian是shi轉zhuan矩ju小xiao，且qie轉zhuan矩ju特te性xing是shi上shang升sheng拋pao物wu線xian型xing
，不bu利li於yu起qi動dong，且qie起qi動dong時shi間jian長chang。而er改gai進jin的de雙shuang斜xie坡po起qi動dong其qi輸shu出chu電dian壓ya先xian迅xun速su升sheng至zhiU1，U1為(wei)電(dian)動(dong)機(ji)起(qi)動(dong)最(zui)小(xiao)轉(zhuan)矩(ju)所(suo)對(dui)應(ying)的(de)電(dian)壓(ya)值(zhi)
，然(ran)後(hou)按(an)設(she)定(ding)的(de)速(su)率(lv)逐(zhu)漸(jian)升(sheng)高(gao)
，直(zhi)至(zhi)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)，初(chu)始(shi)電(dian)壓(ya)和(he)電(dian)壓(ya)上(shang)升(sheng)速(su)率(lv)可(ke)根(gen)據(ju)負(fu)載(zai)特(te)性(xing)進(jin)行(xing)調(tiao)整(zheng)。該(gai)雙(shuang)斜(xie)坡(po)起(qi)動(dong)特(te)點(dian)是(shi)起(qi)動(dong)電(dian)流(liu)相(xiang)對(dui)較(jiao)大(da)，起(qi)動(dong)時(shi)間(jian)相(xiang)對(dui)較(jiao)短(duan)，適(shi)用(yong)於(yu)重(zhong)載(zai)起(qi)動(dong)的(de)電(dian)動(dong)機(ji)。

3．3 轉矩控製啟動

轉zhuan矩ju控kong製zhi啟qi動dong主zhu要yao用yong於yu重zhong載zai起qi動dong，它ta是shi按an電dian動dong機ji的de起qi動dong轉zhuan矩ju線xian性xing上shang升sheng來lai控kong製zhi輸shu出chu電dian壓ya，優you點dian是shi起qi動dong平ping滑hua
，柔rou性xing好hao，適shi用yong於yu拖tuo動dong係xi統tong
，同tong時shi減jian少shao對dui電dian網wang的de衝chong擊ji，是shi最zui優you的de重zhong載zai起qi動dong方fang式shi，缺que點dian是shi起qi動dong時shi間jian較jiao長chang。

3．4 轉矩加突跳控製起動

該(gai)方(fang)法(fa)也(ye)用(yong)於(yu)重(zhong)載(zai)起(qi)動(dong)，所(suo)不(bu)同(tong)的(de)是(shi)在(zai)起(qi)動(dong)瞬(shun)間(jian)用(yong)突(tu)跳(tiao)轉(zhuan)矩(ju)
，克(ke)服(fu)拖(tuo)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)靜(jing)轉(zhuan)矩(ju)，最(zui)後(hou)轉(zhuan)矩(ju)平(ping)滑(hua)上(shang)升(sheng)
，可(ke)縮(suo)短(duan)起(qi)動(dong)時(shi)間(jian)。但(dan)是(shi)，突(tu)跳(tiao)會(hui)給(gei)電(dian)網(wang)發(fa)送(song)尖(jian)脈(mai)衝(chong)
，幹(gan)擾(rao)其(qi)他(ta)負(fu)荷(he)
，使(shi)用(yong)時(shi)應(ying)特(te)別(bie)注(zhu)意(yi)。

3．5 電壓控製起動

該(gai)方(fang)法(fa)用(yong)於(yu)輕(qing)載(zai)起(qi)動(dong)

，在(zai)保(bao)證(zheng)起(qi)動(dong)壓(ya)降(jiang)的(de)前(qian)提(ti)下(xia)使(shi)電(dian)動(dong)機(ji)獲(huo)得(de)最(zui)大(da)的(de)起(qi)動(dong)轉(zhuan)矩(ju)，盡(jin)可(ke)能(neng)的(de)縮(suo)短(duan)起(qi)動(dong)時(shi)間(jian)
，因(yin)此(ci)，該(gai)方(fang)法(fa)是(shi)最(zui)優(you)的(de)輕(qing)載(zai)軟(ruan)起(qi)動(dong)方(fang)式(shi)。

4 重載起動

4．1 交一交變頻工作原理

軟ruan起qi動dong對dui低di壓ya電dian機ji效xiao果guo明ming顯xian，但dan采cai用yong可ke控kong矽gui調tiao壓ya方fang式shi的de軟ruan起qi動dong器qi控kong製zhi感gan應ying電dian動dong機ji，電dian壓ya降jiang低di的de同tong時shi
，供gong電dian頻pin率lv仍reng為wei工gong頻pin，使shi得de其qi功gong率lv因yin數shu降jiang低di，無wu功gong功gong率lv增zeng加jia，因yin此ci決jue定ding了le該gai軟ruan起qi動dong器qi隻zhi適shi用yong於yu輕qing載zai。然ran而er在zai很hen多duo場chang合he不bu能neng保bao證zheng負fu載zai為wei輕qing載zai起qi動dong


，這zhe就jiu要yao求qiu在zai降jiang低di電dian壓ya的de同tong時shi
，減jian小xiao供gong電dian電dian壓ya頻pin率lv，即ji保bao持chiV/F不變和恒力矩起動．因yin而er變bian頻pin器qi變bian頻pin起qi動dong是shi最zui好hao的de起qi動dong設she備bei，但dan變bian頻pin器qi僅jin用yong於yu起qi動dong
，無wu調tiao速su，將jiang造zao成cheng資zi金jin浪lang費fei，且qie感gan應ying電dian動dong機ji的de重zhong載zai起qi動dong隻zhi是shi短duan時shi間jian，故gu采cai用yong交jiao一yi交jiao變bian頻pin器qi實shi現xian重zhong載zai軟ruan起qi動dong。

由(you)於(yu)交(jiao)一(yi)交(jiao)變(bian)頻(pin)實(shi)現(xian)重(zhong)載(zai)軟(ruan)起(qi)動(dong)
，交(jiao)一(yi)交(jiao)變(bian)頻(pin)無(wu)中(zhong)間(jian)直(zhi)流(liu)環(huan)節(jie)
，僅(jin)用(yong)一(yi)次(ci)變(bian)換(huan)就(jiu)能(neng)實(shi)現(xian)變(bian)頻(pin)，效(xiao)率(lv)高(gao)，而(er)且(qie)大(da)功(gong)率(lv)交(jiao)流(liu)電(dian)機(ji)調(tiao)速(su)係(xi)統(tong)所(suo)用(yong)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)主(zhu)要(yao)也(ye)是(shi)由(you)交(jiao)一(yi)交(jiao)變(bian)頻(pin)完(wan)成(cheng)。其(qi)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)：兩組交流電路按一定頻率交替工作，負載輸出該頻率的交流電。改變兩組變流電路的切換頻率，改變輸出頻率
；改變變流電路工作時的控製角，交流輸出電壓的幅值也隨之改變。與可控矽整流電路(軟起動)相同，交一交變頻電路也為電網換相。

[page]
4．2 交一交變頻軟起動試驗

為驗證交一交變頻軟起動的起動效果，對一台中壓電機(6 kV、780 kW

、89 A)進行全壓直接起動與交一交變頻軟起動試驗。該軟起動實驗采用電氣量采集分析裝置(PCA2002型)記錄有關參數及電壓、電流波形，並進行對比分析。

4．2．1 全壓直接起動
圖2為全壓直接起動的電壓、電流波形。由圖2(a)電壓波形可見，電動機起動前係統電壓為起動中電壓降為即電壓降到起動前電壓的81％(下降19％)，電動機起動後經1．9 s到達額定轉速，電壓回升至即原係統的99．3％。由圖2(b)電流波形可見
，電動機起動開始時有一個湧流(其第一個脈衝最大，為額定電流Im的6．9倍)，很快衰減到453．8 A

，為電動機額定電流Im的5．1倍．該電流持續了約1.32 s，然後經0．57 s逐漸下降到電動機的空載電流25．6 A。
4．2．2 重載軟起動
圖3為重載軟起動的電壓、電流波形。從圖3(a)電壓波形可見，電動機起動前係統電壓為
起動後電壓幾乎沒有變化，隨著電機轉速逐步上升
，電壓稍有下降
，最低降至即下降到原電壓的94．5％(下降5．5％)，當電動機達到額定轉速時，電壓回升到即原係統電壓的99.4％。從圖3(b)電流波形可見，開始電流幾乎為零，經約6．5 s增加到19．2 A；再經過5 s，電流增加到36．7 A

；又經5s，電流增加到78．2 A；又經5 s，電流增加到145．9 A；經14 s
，電流增加到169．8 A，然後逐漸變化到電動機的空載電流25．7 A。電動機起動全過程約為45．2 s
，出現的最大電流169．8 A是電機額定電流的1．9倍。
通tong過guo對dui比bi驗yan證zheng看kan出chu，用yong軟ruan起qi動dong效xiao果guo遠yuan好hao於yu常chang規gui起qi動dong
，雖sui然ran在zai起qi動dong過guo程cheng中zhong，起qi動dong電dian流liu中zhong含han有you一yi定ding的de高gao次ci諧xie波bo

，而er電dian壓ya中zhong卻que隻zhi有you很hen小xiao的de高gao次ci諧xie波bo，電dian壓ya的de總zong諧xie波bo畸ji變bian率lv為wei2．72%，如見圖4所示，所以並不會對係統造成影響。

[page]
4．3 出現的問題及解決方法

jiaoyijiaobianpindianludeshuchudianyashiyouruoganduandianwangdianyapinjieerchengde。dangshuchupinlvshenggaoshi
，shuchudianyayigezhouqineidianwangdianyadeduanshujiujianshao

，suohanxiebofenliangjiuyaozengjia。zhezhongshuchudianyadeboxingjibianshixianzhishuchupinlvtigaodezhuyaoyinshuzhiyi。suoyizuigaoshuchupinlvbugaoyudianwangpinlvde1／3～1／2。但由於主要用於起動，一旦速度達到全速的1／3，控kong製zhi相xiang應ying晶jing閘zha管guan使shi其qi切qie換huan到dao軟ruan起qi動dong。因yin為wei此ci時shi電dian壓ya相xiang對dui較jiao小xiao
，切qie換huan的de過guo程cheng中zhong不bu會hui產chan生sheng很hen大da的de衝chong擊ji電dian流liu。由you於yu采cai用yong無wu環huan流liu控kong製zhi方fang式shi，有you換huan流liu死si區qu，所suo以yi輸shu出chu波bo形xing有you一yi點dian畸ji變bian。可ke采cai用yong快kuai速su的de過guo零ling電dian流liu檢jian測ce減jian小xiao死si區qu時shi間jian。



youyuchuantongqidongfangshijiangzhujianbeikekongguiruanqidongqudai


，ranerruanqidongquebunengjiaohaojiejueganyingdianjidezhongzaiqidong，yincigeichuyizhongshiyongdejiaoyijiaobianpinqidongfangshi。muqiancaiyongjiaoyijiaobianpinjishuchengbenxiangduiguogao，zhishigaijishuzhuyaoyongyudaxingkuangjingdeguanjianshebei。dansuizhejishudetigao
，jienengyishidezengqiang，jiaoliuyibudiandongjideruanqidongjuyouguangfandeyingyonglingyu。