比較四種降壓軟起動(dòng)的原理

一、水電阻與熱變電阻

1、水電阻式軟起動(dòng)是在電機(jī)的定子或轉(zhuǎn)子回路中串入液體電阻的起動(dòng)方式。當(dāng)電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中，裝置通過(guò)改變極板的距離，相應(yīng)的改變極板間液體電阻，從而調(diào)節(jié)了電機(jī)的電壓。

水電阻起動(dòng)最大的優(yōu)點(diǎn)就是：

A、價(jià)格便宜。由于沒(méi)有采用現(xiàn)代功率電子器件，而采用機(jī)械調(diào)節(jié)極板距離的方式，技術(shù)含量低，所以售價(jià)相對(duì)較低。

B、可以用于繞線電機(jī)。由于水電阻可串入繞線電機(jī)的轉(zhuǎn)子回路，可以重載起動(dòng)。

但是水電阻的缺點(diǎn)也是顯而易見(jiàn)的：

A、體積大。由于無(wú)法利用功率電子器件的開(kāi)關(guān)控制特性，只能把電機(jī)起動(dòng)時(shí)的電壓降在水阻的溶液中。如果起動(dòng)1000KW的電動(dòng)機(jī)，則起動(dòng)過(guò)程中水阻消耗的平均功率可達(dá)幾百KW，如此大的功率最終轉(zhuǎn)化為熱量，需要很大體積的溶液箱承受此功率，占用了很多的空間。

B、安全性差。由于水電阻靠液體來(lái)為電機(jī)定子三相降壓，絕緣困難，處理不好可能引起起火，高壓接地等事故。

C、水電阻還有壽命低、環(huán)境適應(yīng)性差的缺點(diǎn)。由于存在需要機(jī)械調(diào)節(jié)的移動(dòng)極板，降低了裝置的可靠性，同時(shí)環(huán)境溫度對(duì)其起動(dòng)性能有很大影響，比如溫度低于溶液的冰點(diǎn)致使溶液結(jié)冰，使裝置無(wú)法使用等。

D、無(wú)法頻繁起動(dòng)、不適合一拖多。初次起動(dòng)后，如果要再次起動(dòng)，就需等溶液溫度降低，需要等待很長(zhǎng)的時(shí)間。否則溶液有可能因溫度過(guò)高而大量汽化。同理如果系統(tǒng)設(shè)計(jì)成一拖多工作方式，如果水電阻功率按單臺(tái)設(shè)計(jì)，電機(jī)就不可能依次起動(dòng)，必須等待，如果水電阻功率按多臺(tái)累加設(shè)計(jì)，則大大的增加了系統(tǒng)的成本和體積，價(jià)格上已無(wú)太大優(yōu)勢(shì)了。

E、維護(hù)成本較高，水電阻式存在水的蒸發(fā)問(wèn)題、污染問(wèn)題等，如果換水時(shí)間掌握不好可能會(huì)出現(xiàn)更大的問(wèn)題。

2、熱變電阻與水電阻都屬于液體電阻，不同點(diǎn)是取消了移動(dòng)極板，靠溶液的溫度電阻特性限制電機(jī)的電流。液體電阻的一切缺點(diǎn)它都有，只是它沒(méi)有移動(dòng)極板，提高了機(jī)械方面的可靠性，但溶液電阻的變化是有限的，而且受溫度的影響很大，起動(dòng)的成功率大大降低了，而且此特點(diǎn)使他完全不受控，只能聽(tīng)天由命。

二、開(kāi)關(guān)變壓器方式的軟起動(dòng)

把變壓器的原邊串入電機(jī)定子回路，通過(guò)控制可控硅短接變壓器副邊，來(lái)改變?cè)呺娏?，從而控制電機(jī)的起動(dòng)過(guò)程。此種方式軟起動(dòng)是通過(guò)變壓器的降壓原理，避免了可控硅的直接串聯(lián)中的均壓?jiǎn)栴}，從而回避了技術(shù)難點(diǎn)。

但此種方式也是有一定的缺點(diǎn)：既雖然通過(guò)變壓器把可控硅上的電壓降低了N倍，但根據(jù)變壓器原理，可控硅上承載的電流就要增加N倍，在容量稍大的電機(jī)上，就需要并聯(lián)可控硅，可見(jiàn)此種方式并沒(méi)有減小可控硅容量（承載電壓*電流），而且多了一只開(kāi)關(guān)變壓器。

三、磁控軟起動(dòng)

此種方式是通過(guò)磁放大原理，在飽和電抗器的控制線圈中加入較小的控制電流，使電抗器的飽和程度有所改變，從而改變串入電抗器的電機(jī)的起動(dòng)電流。此種方式運(yùn)用了磁放大原理，從而達(dá)到以較小的功率控制較大功率的目的。
此種方式的優(yōu)點(diǎn)：電感的體積和成本比變壓器有所降低。

缺點(diǎn)：

1、響應(yīng)慢，由于串入定子回路中的電感具有電流的滯后性，在控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令到電感達(dá)到指令的設(shè)置要求大約需要1S以上。

2、功率因數(shù)低，由于電機(jī)起動(dòng)時(shí)功率因數(shù)本來(lái)就不高，定子中串入電感更加降低了功率因數(shù)，起動(dòng)電流的利用率不高。

3、噪聲大，起動(dòng)時(shí)噪音明顯。

四、可控硅串入方式軟起動(dòng)

這是國(guó)外中高壓領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的起動(dòng)方式，是國(guó)際上的主流起動(dòng)方式。它是應(yīng)用了可控硅串聯(lián)技術(shù)，通過(guò)光纖傳輸控制信號(hào)，控制可控硅串的同時(shí)導(dǎo)通和關(guān)斷，從而控制電機(jī)的起動(dòng)過(guò)程。

可控硅方式軟起動(dòng)有諸多的優(yōu)勢(shì)，比如：

1、體積小，重量輕。

2、控制迅速，響應(yīng)快。

3、可頻繁起動(dòng)。

4、可靠性高，起動(dòng)成功率有保證。

鑒于以上優(yōu)勢(shì)，可控硅方式軟起動(dòng)是除變頻起動(dòng)外，其他幾種軟起動(dòng)中性能很優(yōu)的起動(dòng)方式。

至于價(jià)格方面，由于此項(xiàng)技術(shù)門檻較高，以前此類產(chǎn)品均為進(jìn)口，給人以高價(jià)的印象，但是隨著半導(dǎo)體功率器件的技術(shù)越來(lái)越成熟、半導(dǎo)體元件的價(jià)格和國(guó)內(nèi)有實(shí)力的公司的介入，可控硅方式軟起動(dòng)價(jià)格已達(dá)到了人們可以接受的程度，所以從發(fā)展的角度看可控硅方式軟起動(dòng)必將取代其他幾種方式軟起動(dòng)成為主流。

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