運用SCR（晶閘管）軟啟動方式，是目前交流鼠籠異步電動機降壓啟動中比較先進和合理的一種啟動方式。它僅適用交流鼠籠異步電動機，對繞線異步電動機無所作為，且高壓產(chǎn)品的價格尚太高。在我廠的控制系統(tǒng)改造過程中，部分風(fēng)機和破碎機應(yīng)用了施耐德SCR軟啟動器，成功實現(xiàn)了降低能耗、提高設(shè)備的壽命和運轉(zhuǎn)率以及減少維護的目的。
1 工作原理與運行特點
1．1 工作原理
SCR軟啟動器實際上是1個晶閘管交流調(diào)壓器。它通過控制串接于電源與被控電動機之間的3個晶閘管橋的導(dǎo)通角，逐步將電動機的端子電壓從預(yù)先設(shè)定的值上升到額定電壓并保持頻率不變。每個晶閘管橋由l對晶閘管反并聯(lián)而成。輸出電壓可通過加速積分或電流極限參數(shù)，或兩者共同進行控制。軟啟動器的啟動方式主要有電壓雙斜坡啟動、限流啟動和突跳啟動3種方式。其工作原理見圖1。
1．2 運行特點
1）能使電動機啟動電壓以恒定的斜率平穩(wěn)上升，啟動電流小，對電網(wǎng)無沖擊電流，減小負載的機械沖擊；
2）啟動電壓上升斜率可調(diào)，保證了啟動電壓的平滑性，啟動電壓可依據(jù)不同的負載在30％～70％Ue（額定電壓）范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；
3）可以根據(jù)不同的負載設(shè)定啟動的時間和電流；
4）具有可控硅短路保護、缺相保護、過熱保護、欠壓保護等諸多功能。
2 軟啟動器的選型
在我廠的控制系統(tǒng)改造過程中，除價格外，我們充分考慮了以下因素：負載的類型、啟動（完成）時間、軟啟動過程中的電動機最大電流、軟啟動過程中的最大電網(wǎng)電壓降、軟啟動過程中電動機有否機電共振等異?，F(xiàn)象、軟啟動裝置占用的空間大小、軟啟動裝置所具備的對于裝置本身以及電動機綜合保護功能的完備性（包括過流、過載、欠相、啟動超時、接地故障提示和顯示、診斷、記憶等）、軟啟動裝置在啟動過程中的噪聲大小等。經(jīng)考察比較，我們選用了施耐德電氣公司的Ahistart系列產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品采用施耐德轉(zhuǎn)矩控制專利技術(shù)，不需用測速發(fā)電機，而是通過軟啟動器的微處理器對異步電動機及功率單元的監(jiān)測，從而估算出電動機轉(zhuǎn)矩。估算出的轉(zhuǎn)矩與計算出的轉(zhuǎn)矩給定相比較，最終來控制實際電動機的轉(zhuǎn)矩?？稍试S恒定加減速，即使當電動機負載變化時也是如此，在瞬間變化期間優(yōu)化電動機的損耗。它在我廠的具體應(yīng)用情況如表1.
3 控制方案
我們通過施耐德的QUANTUM系列PLC，DI采用140DD185300（10～60VDC）模塊，DO采用140DRA84000繼電器模塊，AI采用140AC103000模塊，實現(xiàn)對軟啟動器的信號采集、控制及保護動作。其典型控制原理（旁路控制）如圖2所示。
帶軟啟動器的電動機共有8個信號與PLC相連接，其中DI信號6個：備妥、運行、短接、軟啟故障、機旁停機及機旁開機信號；DO信號1個：開機驅(qū)動信號；AI信號1個：電流信號。整個控制方案如下：電動機備妥后，當PLC發(fā)出開機驅(qū)動命令后，KA吸合，KM1吸合，電動機開始以軟啟方式啟動。在軟啟動器規(guī)定啟動時間后，由軟啟動器驅(qū)動KM2吸合，SCR軟啟動器工作在旁路狀態(tài)，并向PLC送出短接信號（KM2的輔助觸點），PLC完成對該設(shè)備的啟動。對于電動機沒有備妥信號、機旁停機、軟啟故障（該信號正常時為常閉點）、驅(qū)動后沒有運行信號以及超過規(guī)定啟動時間沒有收到短接信號等，在操作站中的模擬圖中將以顏色和報警消息方式報告操作員。
4 應(yīng)用情況
在軟啟動器的調(diào)試過程中，軟啟動器內(nèi)的參數(shù)設(shè)定是非常重要的。一般在水泥廠中，有2個參數(shù)的大小設(shè)定應(yīng)特別關(guān)注，一個是啟動電流（或叫限制電流），設(shè)定范圍在300％～500％比較合適；另一個是啟動時間（或叫加速斜坡時間），設(shè)定范圍在20～60s較合適。在我廠的實際生產(chǎn)控制中，沒有發(fā)生由于啟動器故障引起的設(shè)備停機現(xiàn)象。這也說明了使用此啟動器的可靠性是非常高的。即使在運行或啟動過程中，如果出現(xiàn)可控硅短路、電源缺相、過熱、過流或欠壓而引起軟啟動器故障停機的情況，故障的處理也是非常簡單的：根據(jù)操作員站計算機的報警提示，我們能很快判斷出故障是由于啟動器的故障信號引起的，那么在啟動器的顯示屏上我們調(diào)出故障顯示代碼，然后根據(jù)隨機用戶手冊一查，就能知道故障的原因及處理方法。例如顯示屏上顯示故障代碼為“OLC”，它代表電流過載，我們就應(yīng)該去檢查電動機的機械部分（磨損情況、機械間隙、潤滑、阻塞等方面），故障排除后，對故障進行復(fù)位后就能重新啟動了。
（轉(zhuǎn)載）
