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3.1 軟起動(dòng)器的工作原理、起動(dòng)方式及特點(diǎn)
       軟起動(dòng)器它主要由串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)晶閘管及實(shí)施控制的單片機(jī)組成。單片機(jī)以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系改變晶閘管的導(dǎo)通角，使軟起動(dòng)器的輸出電壓從預(yù)設(shè)的初始電壓開始平滑上升，同時(shí)起動(dòng)電流也得到有效限制，電機(jī)轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速逐漸上升，直到晶閘管全導(dǎo)通，起動(dòng)過程結(jié)束，電機(jī)在額定電壓下平穩(wěn)工作。軟起動(dòng)器有內(nèi)置旁路接觸器和不帶旁路接觸器兩種。后者在軟起動(dòng)過程結(jié)束后，晶閘管全導(dǎo)通，輸出全電壓，使電機(jī)長期運(yùn)行。大容量的軟起動(dòng)器一般均內(nèi)置旁路接觸器，或者由用戶外設(shè)旁路接觸器。當(dāng)軟起動(dòng)過程結(jié)束后，旁路接觸器吸合，電機(jī)由旁路接觸器回路供電運(yùn)行3

       軟起動(dòng)器的起動(dòng)方式: ⑴電壓斜坡軟起動(dòng):軟起動(dòng)器的輸出電壓在設(shè)置的時(shí)間內(nèi)呈一次曲線(呈斜坡狀)上升，直至額定電壓，完成起動(dòng)過程。這種起動(dòng)方式最為簡單。但是由于該起動(dòng)方式?jīng)]有引入電流閉環(huán)控制，在起動(dòng)過程中，尤其在升壓時(shí)間設(shè)置過短的情況下，仍會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流，對(duì)供電系統(tǒng)影響較大，還可能損壞晶閘管，因此在實(shí)際中應(yīng)用很少。⑵電壓斜坡、恒流軟起動(dòng)：在電壓斜坡軟起動(dòng)的基礎(chǔ)上引入了電流閉環(huán)控制。在軟起動(dòng)器中除設(shè)置初始電壓和升壓時(shí)間外，還要設(shè)置電流的限制值，通常以額定電流為基數(shù)設(shè)置限流倍數(shù)。這種軟起動(dòng)方式應(yīng)用最多，尤其適用于壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵類等負(fù)載的起動(dòng)。⑶沖擊起動(dòng)(突跳起動(dòng))：調(diào)壓電路給電機(jī)突加一個(gè)較大的沖擊電壓，進(jìn)而轉(zhuǎn)為對(duì)電機(jī)施加較高的起動(dòng)電流。經(jīng)短暫的沖擊后，軟起動(dòng)器輸出的電壓、電流回歸原設(shè)置的電壓斜坡、恒流起動(dòng)的特性曲線上，直到起動(dòng)過程完成。沖擊起動(dòng)方式實(shí)際應(yīng)用很少，但對(duì)于那些具有較大靜阻力矩的機(jī)械設(shè)備有特殊的使用價(jià)值。
軟起動(dòng)器特性：⑴使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流以恒定的斜率平穩(wěn)上升至設(shè)定值，對(duì)電網(wǎng)無沖擊電流。⑵電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中保持恒流，確保平穩(wěn)起動(dòng)，且不受電網(wǎng)電壓的影響。當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí)，控制電路能自動(dòng)改變晶閘管的導(dǎo)通角，從而使起動(dòng)電流保持在原設(shè)定值。⑶起動(dòng)電流上升速率可調(diào)，從而減輕電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩對(duì)負(fù)載的沖擊。⑷起動(dòng)時(shí)間可調(diào)。
3.2 改造方案
改造內(nèi)容有：電機(jī)繞組改為三角型接法，軟起動(dòng)器智能模塊提供24v工作電源，plc輸出觸發(fā)軟起動(dòng)器工作指令，軟起動(dòng)器反饋工作信號(hào)給plc輸入，方便維護(hù)。本改造案例中鋸床電機(jī)功率不大，軟啟動(dòng)器不帶旁路接觸器。
鋸床的控制回路改為plc控制回路（plc是其他設(shè)備的，我們只利用它的剩余觸點(diǎn)，然后再對(duì)鋸床控制部分編程，最后下載就可以了。其實(shí)不用plc控制也可以），因?yàn)殇彺策�有很多其他的動(dòng)作和其他設(shè)備之間的聯(lián)鎖。軟起動(dòng)接線原理圖如圖3所示。

       采用西門子軟起動(dòng)器3rw3026-1ab14控制電機(jī)起動(dòng)。設(shè)備起動(dòng)后，接觸器km動(dòng)作吸合，軟起動(dòng)器受電。a1，a2是軟起動(dòng)器內(nèi)單片機(jī)工作電源，電壓是24v直流，當(dāng)軟起動(dòng)器正常時(shí)，端子3輸出信號(hào)給plc。軟起動(dòng)器的啟動(dòng)信號(hào)由plc輸出給定，當(dāng)plc輸出觸發(fā)軟起動(dòng)器1號(hào)端子時(shí)，軟起動(dòng)器運(yùn)行， 電機(jī)起動(dòng)。當(dāng)缺相或過載時(shí)，軟起動(dòng)器停止工作，端子2輸出故障信號(hào)給plc，這時(shí)如端子1仍處于觸發(fā)狀態(tài)，軟起動(dòng)器亦不能工作。
3.3 參數(shù)設(shè)置
        選用siemens-3rw3026-1ab14軟起動(dòng)器的原因是：故障率低，不需要帶旁路繼電器，晶管壽命長，控制回路簡單。軟起動(dòng)器額定功率11kw，具備智能電流閉環(huán)檢測控制功能。軟起動(dòng)器面板有三個(gè)可調(diào)旋扭開關(guān)可以設(shè)定：tr-on；us；tr-off。tr-on設(shè)定軟起動(dòng)升壓時(shí)間，us設(shè)定初始電壓，tr-off設(shè)定軟停止的減壓時(shí)間。tr-on設(shè)定啟動(dòng)時(shí)間為10秒，經(jīng)過測試后電機(jī)起動(dòng)很平滑，沒有沖擊。us初始電壓設(shè)定為額定電壓的60%。tr-off設(shè)定時(shí)間為5秒，見圖4。

4 改造效果
        某公司有100多臺(tái)鋸床，采用西門子軟起動(dòng)器3rw3026-1ab14進(jìn)行改造，設(shè)定上述參數(shù)后，經(jīng)過測試：電機(jī)起動(dòng)平滑、停車?yán)硐�。y/△降壓啟動(dòng)時(shí)，用鉗形表測量起動(dòng)電流約92a，空載電流12a。軟起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流約為45a（額定電流為16.5a），空載電流8.7a。使用一年多，效果良好，沒有出現(xiàn)過晶閥管擊穿等問題。軟起動(dòng)器啟動(dòng)電機(jī)時(shí)，設(shè)定的起動(dòng)電流是額定電流的3倍左右，是原起動(dòng)電流的一半。斜坡恒流式的起動(dòng)加速，克服了y/△轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速差對(duì)皮帶輪軸承的沖擊，很少損壞，降低了噪音。電機(jī)處于空載時(shí)，軟起動(dòng)器改變電流與電壓的相位差，提高了電機(jī)的功率因數(shù)，降低電機(jī)三相繞組端電壓，三相電流比原來全壓運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)降低了大約40%�？蛰d時(shí)電機(jī)節(jié)電率在40%50%之間，效果非常明顯。