电机软启动在电厂中的应用

随着科学技术的不断进步发展，大功率晶体管的开发和应用，使晶体管控制电动机启停成为可能。电动机软启动就是在此基础上产生并逐渐发展起来的，其容量逐渐增大，功能不断扩充，实用性与可靠性逐步提高。由于电动机软启动存在诸多优点，在生产中特别是对电动机启停控制上获得越来越广泛的应用。

1 电动机软启动

1.1 电动机软启动原理

电动机软启动一电动机的负载电流为取样源，所取得的电流信号用来控制电动机的启动过程，同时也作为电动机过载、缺相等保护的控制信号。在启动及运行过程中检测电流相位及电压相位，将比较电流与电压相位得到的相位差作控制信号，根据相位差的变化控制晶闸管通角，从而改变电动机的工作电压。整个装置就能自动根据电动机的负载变化而改变电动机的工作电压，自动调节功率因数，使电动机始终在高效率下运行。特别是在电动机空载、轻载时，可使电动机铁损和铜损大幅度下降，节能效果更加明显。

通过对晶闸管导通、关联控制来实现对电路的通断控制，达到对设备启停的控制。由于其导通关联是通过触发器信号对可控硅触发极控制实现，而导通与关断完全是由可控硅内部电子流向所决定，因此避免了普通开关由于触头的断合而导致燃弧烧损开关，同时降低了开关的振动和噪音，延长开关的使用寿命。目前美国出产的PS系统开关寿命可达10a。

1.2 电动机软启动结构

电动机软启动主回路是采用可控硅来实现对电路的开通关断控制，对于三相电动机采用6只可控硅，每2只一组反接，以实现对三相交流电的通断控制。软启动配有一块可控硅触发板，它是可控硅触发信号发生装置，主要功能是产生触发脉冲信号，是软启动核心部分，软启动通断及其他一些功能均由此完成。

软启动除了

能取代普通开关外，还具有其它一些功能，替代某些保护（如负载短路保护、过载保护、断相、过压和欠压保护等）；可根据功载情况来调整初始启动转矩，限制启动电流，减小对系统冲击；当电动机启动达到最大转矩拐点时，电动机可能在额定电压时发生震动，利用软启动可对此进行检测，稳加速到全速而不产生震荡；与调速控制板配合，实现对电动机的调速，调速范围为20%~100%。

2 电动机软启动的应用

从开关本身的功能及上述优点看，软启动具有一定的实用性。若能将其应用到厂用系统会对提高系统运行稳定、节能降耗起到一定作用。由于电力系统生成的特点，对其稳定性与可靠性有很高的要求，能否稳定运行时考核一个厂综合能力的主要指标，而厂用系统稳定运行时保证机组稳定的重要因素。由于厂用电系统运行的连续性，耗用相当的发电量，一般电厂要达到发电量8%~10%，较低的亦在6%~8%，所以降低厂用电率对提高电厂的经济效率具有一定意义。

a.提高厂用电系统稳定性

众所周知，异步电动机启动时由于启动电流大引起电动机发热，并引起母线电压下降，影响其它设备的正常运行。特别是容量较大、启动转矩大的电动机出现这种情况将更为严重。现一般大型电厂大都采用直接启动，虽然能够满足电动机的启动要求，但大电流对设备的冲击较大，也会引起母线电压下降，对其他设备产生一定的影响。

由于软启动具有较好启动特性及限制启动电流的功能，能够整定电动机启动时的最高电流限定值，减小对设备的冲击及母线电压下降程度，提高系统运行稳定性，特别是对一些较小系统需要采用降压启动的设备意义更大，效果将更明显。由于其具有启停时间可调，对一般的设备能够实行平稳启停，对提高设备的稳定性，减轻对电动机本身及被拖动设备的冲击都有一定的作用。

b.节能降耗

由于电力系统生产的连续性，厂用电动机是长期连续运行的，但辅机并不是总在满载状况下运行，因此电动机的效率会有所下降，造成一定的损失。软启动能够根据负荷情况自动调节功率因数，使电动机在工作中达到较高效率，特别是在轻载情况下节能效果更为显著。

3 电动机软启动的发展

目前软启动已由开发转到实际应用，一些工矿企业已有部分应用。90年代初在美国、日本和德国，应用软启动的电动机占感应电动机总数的25%-30%。我国从美国、日本等国引进的产品容量最大可达6000KW，最高适用电压可达6KV，这样就是其在更大范围内的应用，特别是在电力系统应用成为可能。

软启动具有诸多优点，没有得到广泛应用的原因：虽然开发20多年，但具体应用实践较短；价格较贵，特别是小容量与现用普通开关差价太大。但随着技术进步、产品的进一步型式化及国产化，其造价将会大幅度降低，目前大容量开关的造价已基本与现有开关价格接近，这可以看出其发展前景及优势，会获得越来越广泛的应用。


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