DQZHAN技術(shù)訊：晶閘管軟啟動(dòng)原理和特點(diǎn)
晶閘管軟啟動(dòng)器是一種集軟啟動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護(hù)于一體的新穎電機(jī)控制裝備，又稱為SoftStarter。它不僅實(shí)現(xiàn)在整個(gè)啟動(dòng)過程中無沖擊而平滑地啟動(dòng)電機(jī)，而且可根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載的特性來調(diào)節(jié)啟動(dòng)過程中的參數(shù)，如限流值、啟動(dòng)時(shí)間等。
此外，它還具有多種對電機(jī)保護(hù)功能，這就從根本上解決了傳統(tǒng)的降壓啟動(dòng)設(shè)備的諸多弊端。
晶閘管軟起動(dòng)的原理
晶閘管軟起動(dòng)的原理晶閘管軟起動(dòng)通過控制單元發(fā)出PWM波來控制晶閘管觸發(fā)脈沖，以控制晶閘管的導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)起動(dòng)的控制。在分析軟起動(dòng)原理之前先強(qiáng)調(diào)以下幾個(gè)術(shù)語：
（1）觸發(fā)角α：指從晶閘管正向電壓起到加觸發(fā)脈沖為止的這一期間對應(yīng)的電角度。
（2）導(dǎo)通角θ：指晶閘管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的時(shí)間所對應(yīng)的角度。
（3）續(xù)流角φ：感性負(fù)載電流滯后于它所對應(yīng)的相電壓的相角。
（4）關(guān)斷角δ：指從電流達(dá)到零的時(shí)刻起到該相晶閘管再次開通為止這段時(shí)間所對應(yīng)的角度。晶閘管軟啟動(dòng)的工作原理是通過控制串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角使電機(jī)的端子電壓從預(yù)先設(shè)定的值上升到額定電壓。三相交流異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩直接與所加電壓的二次方有關(guān)，也就是說，只要降低電機(jī)接線端子上的電壓就會影響這些值。
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上圖為晶閘管調(diào)壓軟起動(dòng)主電路圖，調(diào)壓電路由六只晶閘管兩兩反向并聯(lián)組成，串接在電動(dòng)機(jī)的三相供電線路中。
在起動(dòng)過程中，晶閘管的觸發(fā)角由軟件控制，當(dāng)起動(dòng)器的微機(jī)控制系統(tǒng)接到起動(dòng)指令后，便進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算，輸出觸發(fā)晶閘管的信號，通過控制晶閘管的導(dǎo)通角θ，使起動(dòng)器按照所設(shè)計(jì)的模式調(diào)節(jié)輸出電壓，使加在交流電動(dòng)機(jī)三相定子繞組上的電壓由零逐漸平滑地升至全電壓。
同時(shí)，電流檢測裝置檢測三相定子電流并送給微處理器進(jìn)行運(yùn)算和判斷，當(dāng)起動(dòng)電流超過設(shè)定值時(shí)，軟件控制升壓停止，直到起動(dòng)電流下降到低于設(shè)定值之后，再使電機(jī)繼續(xù)升壓起動(dòng)。若三相起動(dòng)電流不平衡并超過規(guī)定的范圍，則停止起動(dòng)。當(dāng)起動(dòng)過程完成后，軟起動(dòng)器將旁路接觸器吸合，短路掉所有的晶閘管，使電動(dòng)機(jī)直接投入電網(wǎng)運(yùn)行，以避免不必要的電能損耗。
另外，由電機(jī)學(xué)原理可知，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的輸入電源頻率不變時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩與輸入電壓的平方成正比。因此，軟起動(dòng)不僅可以通過使定子電壓連續(xù)平滑增加來實(shí)現(xiàn)了升壓限流起動(dòng)，而且還減小了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的沖擊。
晶閘管高壓軟起動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)
1、適用電壓及功率范圍廣，可以與6kV-10kV/600kW-22MW的電機(jī)配套使用；
2、具備軟起動(dòng)和軟停車功能，**保證系統(tǒng)的**起、停；
3、電機(jī)起動(dòng)時(shí)，電流從零平滑上升到設(shè)定值，起動(dòng)平穩(wěn)；
4、機(jī)械方面：減少機(jī)械沖擊、防止過壓和水錘效應(yīng)、延長傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命；
5、電氣方面：減少50%的起動(dòng)沖擊電流、延長電機(jī)使用壽命、減小了電網(wǎng)電壓波動(dòng)及對其它用電部門的影響；
6、能實(shí)現(xiàn)軟停車，可消除驟然停機(jī)對某些設(shè)備的沖擊與損壞；
7、保護(hù)功能周全，杜絕了人身**事故的發(fā)生；
8、智能化程度高，設(shè)置操作簡單；
9、體積小，節(jié)省基建投資；
10、降低了供電設(shè)備容量，節(jié)約項(xiàng)目的投資費(fèi)用。
技術(shù)特點(diǎn)
1、以晶閘管閥作為主電路部件，具有技術(shù)先進(jìn)、工作可靠、結(jié)構(gòu)模塊化、便于維護(hù)等特征;
2、采用光纖傳輸技術(shù)隔離高、低壓部分；
3、采用現(xiàn)代先進(jìn)的數(shù)字信號處理和系統(tǒng)集成技術(shù)，性能**、可靠性及穩(wěn)定性高；
4、采用一系列防干擾措施，具有很強(qiáng)的電磁兼容性；
5、采用大屏幕液晶顯示、薄膜開關(guān)設(shè)置的控制器，操作簡單、人機(jī)界面良好。
