晶閘管軟啟動(dòng)器將逐步取代傳統(tǒng)的自耦式補(bǔ)償器

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　摘要：軟啟動(dòng)器作為節(jié)能控制器于上世紀(jì)90年代初開始在國(guó)內(nèi)大量推廣，經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐證明晶閘管軟啟動(dòng)器優(yōu)于傳統(tǒng)的自耦式補(bǔ)償器，隨著國(guó)產(chǎn)化的推進(jìn)傳統(tǒng)的自耦式補(bǔ)償器將被逐步淘汰。

　　關(guān)鍵詞：晶閘管軟啟動(dòng)器；節(jié)能控制器；自耦式補(bǔ)償器；智能化軟啟動(dòng)器中

　　1、引言

　　1977年美國(guó)航空航天局（NASA）FrankNole工程師獲得了一項(xiàng)節(jié)電器專利，初期稱為“功率因數(shù)控制器”，此后又有許多公司和個(gè)人開發(fā)了十幾種節(jié)電器。1982年FrankNole又作了二點(diǎn)改進(jìn)，一是省掉取樣電阻而改為監(jiān)視晶閘管兩端電壓，二是采取了反饋控制技術(shù)，使空載時(shí)電動(dòng)機(jī)電壓進(jìn)一步減小，節(jié)電率大大提高，正式定名為“節(jié)電器”（POWERSAVER）。我國(guó)也開發(fā)了節(jié)電器，但實(shí)際使用效果不佳，未能廣泛推廣使用。1983年后，上海市相繼引進(jìn)了一系列的節(jié)電器產(chǎn)品，在對(duì)引進(jìn)的節(jié)電器消化吸收的基礎(chǔ)上，上海，西安等地研制出了新型節(jié)電器，其性能達(dá)到并超過(guò)引進(jìn)的同類產(chǎn)品，為進(jìn)一步推廣節(jié)電器創(chuàng)造了條件，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上從上世紀(jì)90年代開始把軟啟動(dòng)器作為電機(jī)節(jié)能的首選產(chǎn)品。

　　2、作為節(jié)能應(yīng)用的軟啟動(dòng)器節(jié)電器通過(guò)雙向晶閘管或反并聯(lián)晶閘管相位控制實(shí)現(xiàn)降壓。

　　晶閘管軟啟動(dòng)器實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)見表1（參閱30kW電機(jī)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)）。

　　1）節(jié)電器對(duì)某些特定的負(fù)載具有較好的節(jié)電效益，因此，它應(yīng)在相應(yīng)范圍內(nèi)推廣使用，切莫不分對(duì)象

　　2）對(duì)于不變負(fù)載（不管是滿載還是負(fù)載率30％～40％情況），連續(xù)長(zhǎng)期運(yùn)行，則不宜采用節(jié)電器，而應(yīng)該選用高效電動(dòng)機(jī)。

　　3）對(duì)于變負(fù)載情況，如果最低負(fù)載率≥30％以上，采用晶閘管軟啟動(dòng)器意義也不大。

　　3、軟啟動(dòng)器與自耦式補(bǔ)償器技術(shù)經(jīng)濟(jì)對(duì)比傳統(tǒng)的自耦補(bǔ)償器自上世紀(jì)50年代初開始應(yīng)用以來(lái)，一直在電機(jī)起動(dòng)裝置領(lǐng)域占居主要地位。

　　自上世紀(jì)80年代開始，國(guó)外固態(tài)起動(dòng)裝置在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域逐步推廣使用，已對(duì)傳統(tǒng)的補(bǔ)償器形成較大沖擊。表2對(duì)二種裝置進(jìn)行了技術(shù)與經(jīng)濟(jì)對(duì)比，并給出了正確應(yīng)用范圍供讀者參考。

　　4、軟啟動(dòng)器的技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用范圍

　　1）短期重復(fù)工作的機(jī)械長(zhǎng)期空載（輕載<40％）運(yùn)行，短時(shí)重載。例如：起重機(jī)、皮帶輸送機(jī)、金屬材料壓延機(jī)、車床、沖床、刨床、剪床等。

　　2）頻繁起動(dòng)的工作機(jī)械有些機(jī)械經(jīng)常處于開停狀態(tài)，如果允許輕載啟動(dòng)，則可以使用軟起動(dòng)技術(shù)。以下列舉一些軟起動(dòng)器的特性。

　　a）線性軟起動(dòng)這種起動(dòng)方式是最普遍使用的。首先，電機(jī)上升至初始轉(zhuǎn)矩值，該值可在5％～90％的額定轉(zhuǎn)矩之間調(diào)節(jié)。然后，電機(jī)電壓在加速斜坡上升時(shí)間逐漸上升，加速斜坡上升時(shí)間可在2～30s之間調(diào)整。

　　b）帶可選擇突跳起動(dòng)的軟起動(dòng)這種起動(dòng)方式提供了突跳起動(dòng)和升壓。它可提供500％滿載電流的電流脈沖，可調(diào)時(shí)間范圍為0.4～2s.使電機(jī)因負(fù)載需要助推才能起動(dòng)時(shí)額外加一個(gè)附加轉(zhuǎn)矩。

　　c）泵控制該功能在離心泵的起動(dòng)及停止期間，通過(guò)平滑地加速及減速電機(jī)來(lái)減小泵系統(tǒng)中出現(xiàn)的喘振。由微計(jì)算機(jī)分析電機(jī)變量并發(fā)出控制命令，以減小系統(tǒng)中出現(xiàn)喘振可能性的方式來(lái)控制電機(jī)。起動(dòng)時(shí)間可在2～30s之間調(diào)整，停止時(shí)間可在2～120s之間調(diào)整。

　　d）智能電機(jī)制動(dòng)控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)在需要電機(jī)比自由停車更快速停車的場(chǎng)合，即快速制動(dòng)。它是以微計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)給標(biāo)準(zhǔn)的鼠籠感應(yīng)電動(dòng)機(jī)提供三相制動(dòng)電流。制動(dòng)在沒(méi)有附加的接觸器或電源設(shè)備的情況下完成，而且無(wú)需計(jì)時(shí)器、傳感器或測(cè)速計(jì)，便實(shí)行自動(dòng)零速停車。制動(dòng)電流的強(qiáng)弱可在滿載電流的150％～400％之間調(diào)整。補(bǔ)償器無(wú)法完成此功能。

　　e）低速制動(dòng)該功能主要用于電動(dòng)機(jī)需正向低速定位和需要制。