软启动器在风机上的应用

软启动器是用于电动机启动的新产品。它的核心部件是可控硅以及相关功能的软、硬件。软启动器由三对反并联的晶闸管串接组合而成，通过控制其触发角改变输入电压，以达到控制电动机的启动特性。在启动离心风机和水泵等负载时，与传统的接触器、星／三角和自耦降压启动等相比有很多优点。其启动和运行参数可调节，因此在安装、调试和使用环境上都与传统的电机启动器有很大区别。
一、软启动基本参数
1．软启动与其它启动方式的比较
直接启动也称全压启动，启动电流一般为额定电流的4～7倍，对电网及用电设备造成很大冲击，小容量的电机一般采用直接启动。
对于大、中容量的电机，当其容量超过供电变压器的5%～25%时，一般应采用降压启动，降压启动方式有Y-△降压启动、自耦降压启动等。虽然降压启动电流较低，但也存在冲击电流，会对电网及设备造成危害。
为此研制了电机软启动器，它能实现无级加速的启动，对电网及设备的冲击相对较弱。软启动与其它启动方式的比较如图所示。

2．软启动(西安西驰电气CMC-M系列数码智能型电机软起动器)常见启动方式
CMC-M软起动器有多种起动方式：限流起动、电压斜坡起动、电流斜坡起动；多种停车方式：自由停车、软停车、制动刹车、软停+制动刹车。用户可根据负载不同及具体使用条件选择不同的起动方式和停车方式。
（1）、限流软起动
使用限流起动模式时，斜坡时间设置为零，软起动器得到起动指令后，其输出电压迅速增加，直至输出电流达到设定电流限幅值Im，输出电流不再增大，电动机运转加速持续一段时间后电流开始下降，输出电压迅速增加，直至全压输出，起动过程完成。
（2）、电压斜坡起动
这种起动方式适用于大惯性负载，而对起动平稳性要求比较高的场合，可大大降低起动冲击及机械应力。
（3）、电流斜坡起动
软起动器得到起动指令后，输出电流以设定的斜坡时间平稳上升，同时输出电压以一定的速率增加，当起动电流增至限幅值Im时，电流保持恒定，直至起动完成。在轻载起动时，起动电流比较平稳，避免了电机的振荡。
（4）、突跳转矩软起动
突跳转矩软起动主要应用在静态阻力比较大的负载电机上，通过施加一个瞬时较大的起动力矩以克服大的静摩擦力矩。该模式下输出电压迅速达到设定的突跳电压，当达到预先设定的突跳时间后，再根据所设定的起始电压起始电流、斜坡时间平滑起动，直至起动完成。
使用突跳转矩起动模式时必须与其它软起动方式配合使用，而且要设置突跳电压和突跳时间值。
（5）、自由停车
当软停时间(C007)和刹车时间(C009)同时设置为零时为自由停车模式，当软起动器接到停机指令后，软起动器封锁旁路接触器的控制继电器并随即封锁主电路晶闸管的输出，电动机依负载惯性自由停机。
（6）、软停车
当软停车时间设定不为零时，在全压状态下停车则为软停车，在该方式下停机，软起动器首先断开旁路接触器，软起动器的输出电压在设定的软停车时间内逐渐降至所设定的软停终止电压值，软停车过程结束起动器转为刹车制动状态(刹车时间不为零)或自由停车。
（7）、制动刹车
当软起动器设置了刹车时间并且选择了刹车时间继电器输出，则当软起动器在全压状态下响应了有效的停车命令后，若无软停过程则直接进入到刹车过程，若有软停过程，需软停结束后才能进入刹车过程。刹车时间继电器输出信号在停(刹)车时间内时间保持有效。用该时间继电器输出信号控制外置制动单元或机械抱闸电气控制单元。
（8）、软停+制动刹车
当软起动器设置了软停时间，并且设置了刹车时间，软起动器首先断开旁路接触器，软起动器的输出电压在设定的软停车时间内逐渐降至所设定的软停终止电压值，软停车过程结束后在所定的刹车时间内刹车。
3．运行状态
(1)跨越运行。晶闸管全导通，电机全压工作。用于要求实现电机软启动、软停止、节能、故障保护、报警、预制低速等功能的较完整的电机控制系统。
(2)旁路运行。
①软启动仅在启动和停车时工作，减轻了SCR热损耗，延长SCR寿命。
②一旦软启动发生故障，可由旁路接触器作为应急备用。
③对具有节能、故障保护、报警、预制低速等功能的软启动器采用旁路使用后，将不具有以上功能。
4．停机模式
(1)自由停车。
(2)软停车。停车时，按照预先设定好的程序逐渐降低电压。
二、软启动器在风机上的应用
1．风机的特点
风机通常为大惯性负载，启动时有很长的斜坡上升时间。如果采用直接启动效果不理想。
2．软启动风机的优点
(1)软启动时间从6~120s可供选择，完全满足风机启动时间长的要求。
(2)风机为带载启动，启动时负载呈线性增长，软启动的特点是启动力矩随着启动时间而线性增长，这样，软启动器的启动特性匹配了风机的启动要求。
(3)软启动器启动风机可以降低启动电流，减少对电网的冲击。
(4)风机使用软启动器也可以降低机械冲击，延长风机使用寿命。
三、软启动器在启动风机时的调试
1．启动软启动器前应注意的问题
(1)检查电机的绝缘电阻。这项工作必须在电机接入软启动器之前进行，因该启动回路由可控硅元件组成，当电机和软启动器相接后如用高压兆欧表测电机绝缘电阻将会损坏可控硅。
(2)带载盘车检查电机能否正常灵活转动，否则绝对不能启动。
(3)检查风机、电机和软启动器的参数。检查的参数包括电压、电流、功率以及电机的极数。
(4)调试顺序为手动盘车、空投控制回路、电机空转、带负载运转。
(5)软启动器启动方式和启动时间的选择：①对一般功率的软启动器，负载越大，启动时间应越长；②当电网供电质量要求比较高时，可选择限流启动，同样负载越大，启动时间应越长。
2．软启动带电调试应注意的问题
(1)启动信号发出后电机不能启动。出现这种情况的原因有多种，如主回路和控制回路没有通电；控制线路接线错误；电机出现内部故障等。
(2)启动信号发出后，电机缓慢转动后马上停止且线路保护器动作。这种情况可能是电机堵转，应排堵后再次启动。
(3)启动信号发出后，电机开始启动，但启动不久就出现保护跳闸。这种故障原因有电机热保护的参数调整太小；电机极数与设计不匹配；风机漏风等。应排除故障后再启动。
(4)不能频繁启动软启动器，因频繁启动的大电流会烧毁可控硅。要求软启动次数为10~20次/h，带载启动的时间间隔为3~6min。
四、软启动运行
1．注意过电压，以免损坏电机。
2．避免长时间过载。
3．注意长时间欠载，若长时间欠载，则要调整热保护参数。