1　引言 　　2005年邯鋼決定對1260m3高爐擴(kuò)容至2000 m3，高爐的配套設(shè)施煤氣洗泵站也要進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)容改造，在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，增加兩臺水泵，配套電機(jī)為籠型異步電動機(jī)，額定功率為220kW，額定電流為430A，本著經(jīng)濟(jì)適用的原則，針對電源負(fù)荷和負(fù)載性質(zhì)選擇軟起動方式起動電機(jī)。 2　起動方式的選擇 　　回顧一下籠型異步電動機(jī)的原理與起動方式，我們發(fā)現(xiàn)，電動機(jī)的起動經(jīng)歷了從“硬起動”到“軟起動”的過程。 　　直接起動異步電動機(jī)是最直接的起動方式，起動時將產(chǎn)生很大的起動電流，這股電流會給電源供給產(chǎn)生壓力，它會使電源線超負(fù)載工作。與此同時，轉(zhuǎn)矩也會激增，這突然的拉動會對運(yùn)行中的電動機(jī)、機(jī)器及能源傳輸設(shè)備產(chǎn)生壓力。判斷一臺交流電動機(jī)能否采用直接起動可按下面的條件來確定： 　　IST／IN≤（3/4+ ST/4 PN） 　　式中 IST：電動機(jī)全壓起動電流（Ａ）; IN：電動機(jī)額定電流（Ａ）; ST：電源變壓器容量（kVA）; PN：電動機(jī)功率（kW）; 　　滿足此條件即可全壓起動，否則應(yīng)采用減壓起動。 　　因：IST=1350Ａ IN=430 ST=1250 kVA PN=220 kW 　　因：IST/IN=1350/430=3.14　　　 3/4+ST/4 PN=0.75+1250/880=2.17 　　則：IST/IN≥3/4+ST/4 PN 　　因此，不能采用全壓方式起動電機(jī)。由于受到費(fèi)用的限制，利舊兩臺變壓器，所以我們采用降壓起動方式起動電機(jī)。 3　降壓起動方式的選擇 3.1 常規(guī)的降壓起動方式 　　主要有:串電阻起動、定子回路串電抗器起動、自耦變壓器起動、星——三角起動等均屬有級起動，起動時起動電流是額定電流的5～7倍，對供電設(shè)備、電動機(jī)及所拖動的機(jī)械設(shè)備會造成極大損壞;起動時因過大的起動電流產(chǎn)生過大的電壓降，嚴(yán)重威脅著鄰近用電設(shè)備的安全運(yùn)行;起動轉(zhuǎn)矩只有電動機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的0.4～1.2倍（電動機(jī)容量越大，起動轉(zhuǎn)矩倍率越?。瑢ζ饎愚D(zhuǎn)矩較大的負(fù)載，為確保正常起動，必須增加電動機(jī)容量，增加了成本。 3.2 液態(tài)變阻軟起動 　　液態(tài)變阻軟起動已發(fā)展為一項(xiàng)成熟的技術(shù)，已能充分滿足各種電機(jī)軟起動的要求。這種軟起動在使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)以下問題: （1）起動電流大小受環(huán)境溫度影響在; （2）液體易開鍋; （3）使用壽命短; （4）體積大，增加基建投資，需定期加水，維護(hù)麻煩。 3.3　變頻軟起動 　　變頻調(diào)速裝置也是一種軟起動裝置，它是比較理想的一種，它可以使電壓和頻率都能連續(xù)從零起調(diào)，保持電機(jī)有較小的轉(zhuǎn)差率，因此可以做到無過流，限流的同時保持高的起動轉(zhuǎn)矩，具有很好的起動性能，但它也有如下缺點(diǎn): （1）價格較高; （2）變頻器電路原理復(fù)雜，對維修技術(shù)水平要求高，一旦出現(xiàn)故障，在較短的時間內(nèi)難以恢復(fù)運(yùn)行。 變頻器輸出電壓的高次諧波含量大，對電機(jī)有傷害。 3.4　固態(tài)軟起動 　　晶閘管軟起動（又稱固態(tài)軟起動） 　　現(xiàn)代的固態(tài)軟起動器是用微電腦控制的晶閘管交流調(diào)壓器，在三相電路的每一相有兩個晶閘管反并聯(lián)聯(lián)接，通過改變晶閘管的移相控制角，就可以調(diào)節(jié)其輸出電壓，從而達(dá)到降壓起動的目的。軟起動技術(shù)是根據(jù)電機(jī)的機(jī)械特性，結(jié)合現(xiàn)場工藝，通設(shè)定TVR（時間、電壓、斜率）函數(shù)關(guān)系，以采取斜坡控制方式來實(shí)施起動的，其轉(zhuǎn)差率S、轉(zhuǎn)速n、轉(zhuǎn)矩M也相應(yīng)平滑變化。由于是平滑上升，故對電網(wǎng)無沖擊電流。由于是無觸點(diǎn)元件，可以頻繁操作。 3.5　分析與比較 　　在選擇軟起動裝置的過程中，對常規(guī)的降壓起動方式、變頻器、固態(tài)軟起動和液態(tài)變阻器等進(jìn)行了充分論證，最后選擇帶旁路的固態(tài)軟起動裝置。 4　軟起動的起動模式 4.1　斜坡起動 　　該模式是最常用的起動模式，通過減少起動轉(zhuǎn)矩的沖擊，實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)平滑、連續(xù)無級加速的起動方式。 　　從初始起動轉(zhuǎn)矩開始，在加速斜坡時間內(nèi)，電動機(jī)的輸出電壓緩慢增加直至全電壓，加速斜坡的時間可調(diào)，如果在電壓上升過程中，電動機(jī)已經(jīng)達(dá)到全速，輸出電壓將自動切換到全電壓，如圖１所示。 4.2　帶脈沖突跳起動的軟起動 　　脈沖突跳起動可以在起動時提供一個短時的脈沖轉(zhuǎn)矩，滿足那些在起動開始時需要一個高起動轉(zhuǎn)矩的負(fù)載，實(shí)際上它是提供一個電流脈沖，以克服負(fù)載的慣性，如圖２所示。 4.3　限電流起動 　　限電流起動主要應(yīng)用在加速時需要限制沖擊電流的場合，該模式為電動機(jī)提供一個固定電壓的減壓起動，用于限制大電流。限電流起動也帶有脈沖突跳功能，選突跳起動特性可以在起動時提供一個短時的脈沖轉(zhuǎn)矩，滿足那些在起動時需要一個高起動轉(zhuǎn)矩的負(fù)載，如圖3所示。 4.4　雙斜坡起動 　　雙斜坡起動提供給用戶兩種獨(dú)立的軟起動性能，能夠?qū)ζ湫逼聲r間和初始轉(zhuǎn)矩分別進(jìn)行調(diào)整，脈沖突跳起動在雙斜坡起動模式中也可提供，如圖4所示 4.5　預(yù)置慢速起動 　　預(yù)置慢速起動功能可以提供兩種慢速起動模式，便于過程的設(shè)置和校準(zhǔn)，這兩種速度可在沒有可逆接觸器情況下提供正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩種方向的速度。該模式適用于需要快速使物料定位的場合，預(yù)置的低速在正轉(zhuǎn)方向，既可設(shè)置成額定速度的7％（低）或額定速度的15％（高），也可在反轉(zhuǎn)方向設(shè)置成額定速度的10％（低）或額定速度的20％（高），如圖5所示。 4.6　線性加速度起動 　　這種加速模式,是通過一個閉環(huán)反饋系統(tǒng)來維持電動機(jī)加速到恒速的,所需要的反饋信號是通過與電動機(jī)耦合的直流測速儀來實(shí)現(xiàn)的。如圖6所示。 5　應(yīng)用 在選擇軟起動的過程中，通過對常規(guī)的起動方式和軟起動的起動模式的分析，最后選擇了西馳公司生產(chǎn)的軟起動裝置。其具有如下特點(diǎn):采用全數(shù)字控制，人機(jī)界面設(shè)定參數(shù)，設(shè)定與調(diào)整十分方便;采用專門的濾波裝置，無諧波污染;體積小，結(jié)構(gòu)緊湊;晶閘管為長壽命器件，而且又是短時工作，出現(xiàn)事故的機(jī)率很低。 根據(jù)我廠的情況，對于水泵類負(fù)載選擇限電流起動模式起動電機(jī)，將電流設(shè)定在2.5Ie，實(shí)測起動時間為18s，觀察電網(wǎng)各項(xiàng)電氣測量參數(shù)無異常。其控制原理如圖7所示。 6　結(jié)束語 　　通過長期的實(shí)際運(yùn)行考驗(yàn)，選擇軟起動器控制煤氣洗滌泵站水泵電機(jī)起動是正確的，它不僅避免了電機(jī)全壓起動對電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備的沖擊，還因不需電網(wǎng)增容而節(jié)省了大量的費(fèi)用。該產(chǎn)品在我廠的成功應(yīng)用，不僅給我們提供了認(rèn)識新產(chǎn)品、學(xué)習(xí)新技術(shù)的機(jī)會，也使我們以后在如何從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行等因素綜合考慮，合理選擇電氣設(shè)備增長了經(jīng)驗(yàn)。