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1 引言

　　在交流異步電動機的啟動控制中，常用的啟動方式有全壓直接啟動和降壓啟動兩種。作為傳統(tǒng)的啟動方式，應(yīng)用很廣泛，但在某些有特殊要求的場合，這些傳統(tǒng)的啟動方式也有著各種弊端。近年來，電力電子技術(shù)和電力電子器件都有了很大發(fā)展，從根本上解決了電動機控制中存在的一些難題，特別是智能開關(guān)技術(shù)在解決大、中容量的電動機啟動問題中有著卓越的功能，是替代傳統(tǒng)啟動方式的一項新技術(shù)。傳統(tǒng)的啟動方式弊端主要在于：啟動時高達5～7倍的額定電流容易造成電動機繞組因過熱引起高溫，從而加速絕緣老化;啟動時供電網(wǎng)絡(luò)電壓降過大，影響其他設(shè)備的正常運行;頻繁啟動時能量損失過大，浪費電能;啟動時對被帶動的設(shè)備造成極大的沖擊力，縮短設(shè)備使用壽命。因此，對電動機直接啟動存在著一定的限制條件：機械設(shè)備是否允許電動機直接啟動;直接啟動時，不允許電動機的容量大于10%～15%主變壓器的容量;啟動過程中電壓降ΔU不大于15%的額定電壓。

　　以往解決這些弊端的方法是采用一些傳統(tǒng)的啟動方式及設(shè)備，例如：頻敏變阻器啟動（只適用于繞線式電動機）、自耦變壓器降壓啟動、Y/Δ轉(zhuǎn)換方式啟動、延邊三角形啟動方式等。這些傳統(tǒng)的啟動方式普遍存在著起動設(shè)備復(fù)雜，部分啟動方式存在啟動電流大或啟動轉(zhuǎn)矩偏小的弊端，而且在電動機的運行保護方面，存在功能不完善或不靈敏的情況。

　　軟啟動技術(shù)作為一種先進的電動機控制技術(shù)，在這些方面與傳統(tǒng)的控制方式相比，具有以下優(yōu)點：

　　（1）適用不同斜率電壓增量起動時，電動機得到預(yù)設(shè)定的初始轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩可由用戶在轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的0%～90%范圍內(nèi)自行設(shè)定。在斜坡加速期間，輸出給電動機的電壓是無級遞增的，當(dāng)軟啟動器的控制器檢測到電動機已達到額定轉(zhuǎn)速時，輸出電壓自動切換為全電壓。

　　（2）智能開關(guān)的保護系統(tǒng)不僅能提供過載保護，而且可提供各種操作故障狀態(tài)下的保護，諸如輸入、輸出缺相、電動機堵轉(zhuǎn)、可控硅短路及失壓、過壓、短路等保護［1］，其中，內(nèi)置的過載保護功能可省去熱繼電器，使配電柜內(nèi)布線更加簡單。

　?。?）電動機的軟啟動能有效降低啟動機械應(yīng)力，減少對傳動元件的機械沖擊，在液流系統(tǒng)中能有效消除喘振或液擊問題，提高設(shè)備利用率，提高生產(chǎn)率。

2 智能開關(guān)的基本工作原理

　　在電動機的啟動過程中，先由無觸點開關(guān)———反并聯(lián)的可控硅的導(dǎo)通來接通電源［2］，然后再由有觸點開關(guān)K閉合，從而實現(xiàn)開關(guān)的無火花閉合。而在電動機的正常運行后，可控硅退出，由接觸器控制電動機的運行。當(dāng)要停止電動機運行時，先使可控硅導(dǎo)通，然后接觸器斷開，再關(guān)斷可控硅，從而實現(xiàn)開關(guān)的無火花斷開。由于這種開關(guān)的可控硅只在電動機的起停過程中起作用，因此它不需要考慮散熱和通風(fēng)等措施，沒有散熱器，具有體積小、重量輕的特點［3］。而且交流電源的接通與關(guān)斷均是由可控硅的導(dǎo)通與關(guān)斷來控制，不會產(chǎn)生危害性操作過電壓，也不會產(chǎn)生電弧或電火花。