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【摘要】：本文主要阐述了软起动装置的性能特点、基本工作原理及实际应用。软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。
【关键词】：电动机；软起动；STR实际应用
1、STR的特点
STR数字式交流电动机软起动器是采用电力电子技术、微处理器技术及现代控制理论技术的新型起动设备，是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。软启动器能有效的限制异步电动机起动时的起动电流，可广泛应用于风机、水泵、输送类等设备，是传统的自耦降压起动，Y/△降压起动，延边△降压起动及磁控式起动设备的理想换代产品。STR软起动器有以下特点：①降低电机起动电流、配电容量，避免增容投资。②降低起动机械应力，延长相关设备的使用寿命。③起动参数可视负载调整，以达到最佳起动效果。④多种起动模式及保护功能，易于改善工艺。⑤特有外控端子，可方便实现异地控制或自动控制。⑥全数字开放式用户操作显示键盘，操作设置灵活简便。⑦高度集成的Inter微处理器控制系统，性能可靠。⑧大电流无触点交流开关无级调压，调压范围宽、过载能力强。⑨产品可作频繁或不频繁起动。
根据实际生产实践表明及有关研究资料统计，电动机绝大部分故障都是在起动过程中出现的，STR软起动器的出现避免了以上传统起动的缺点，两者性能比较参见附表：
注：表中STR数字式软起动器的起动电流特性曲线，是选择限流软起动方式下的电流特性曲线；电压斜坡起动方式下的电流特性曲线与限流软起动方式下的电流特性曲线有一定的差异。
2、STR的工作原理
STR系统框图如图1所示，在三相电源与电机间串入三对反并联晶闸管，利用晶闸管移相控制原理，通过微处理器控制其触发角的变化来改变晶闸管的开通程度，起动时电机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐上升，电机转速逐渐增大，直至达到额定转速，从而结束起动过程，此时旁路接触器接通（避免电机在运行中对电网形成斜波污染，延长晶闸管寿命）电机进入稳态运行状态，停车时先切断旁路接触器，然后由软起动器内晶闸管导通角由大逐渐减小，使三相供电电压逐渐减小，电机转速由大逐渐减小到零，停车过程完成。
3、STR的起停方式
（1）电压斜坡软起动
用该方式起动电机时，软起动器的电压快速升至U1，然后在设定的时间t内逐渐上升，电机随着电压的上升不断加速，达到额定电压和额定转速时，起动过程完成（如图2）。
（2）限流起动
用该方式起动电机时，软起动器的输出电压迅速增加，直到输出电流达到限定值，保持输出电流不大于该值，电压逐步升高，使电动机加速，当达到额定电压、额定转速时，输出电流迅速下降至额定电流，起动过程完成。（如图3）。该方式用于某些需快速起动的负载电机。
（3）斜坡限流起动
用该方式起动电机时，输出电压在设定的时间内平稳上升，同时输出电流以一定的速率增加，当起动电流增至限定值Im时，保持电流恒定，直至起动完成（如图4）该方式适用于泵类及风机类负载电机。
（4）软停车
在该方式下停止电机时，电机的输出电压由额定电压在设定的软停时间内逐步降低至零，停车过程完成（如图5）。该方式常用于水泵负载，它成功地解决了传统停车过程中的“水锤”现象（即瞬间停机引起流体原来状态的剧烈变化，造成流体对管道的冲击）。
4、STR的实际应用
我公司轧钢分厂有2台磨煤机分别是132kW和90KW的电机，原电动机起动方式是直接起动，由于磨煤机负载较重，起动电流约为额定电流的7倍，电流达到1100A。电动机发热严重，经常出现电动机烧毁的事故。不仅维护工作量大，费用高，还直接影响生产作业时间.而且电动机起动时造成车间电网压降较大，影响其他电气设备的正常运行。2003年改造时选用了西安西普公司STR/132-2型数字式软起动器，采用“一拖二”的运行方式，分别拖动Y280S-4-90KW和Y315S-4-132KW电动机，起动电流约为额定电流的3.5倍，电流为550A，是直接起动电流的50%。电动机发热现象明显降低，并且提高了电动机在过流、缺相、过载等保护功能的能力。自2003年8月使用以来，未出现电动机烧毁事故，不仅减少了维护量，还提高生产作业时间，降低了生产成本。
5、STR的发展
实际应用中为便于控制，常将STR开关及控制电路组成一个完整的电机控制中心（MCC）以实现对电机的综合控制及故障记录报警，STR与可编程序控制器组合后，使控制系统的设计更为方便灵活及可靠。
随着STR的功能不断扩展，现正在开发及研制适用于绕线型异步电机，同步电动机及双速电动机的控制系列产品，STR在性能与国外（如AB公司，西门子公司）同类产品相同的前提下，平均价格比以上公司同类产品便宜约1倍，与国内自耦降压装置相比容量在75kW以下电机价格贵约60%，容量在90kW-315kW仅贵20%左右，在电机轻载时，还可以达到节能的效果。
6、结束语
综上所述，可看出STR有传统起动装置无法比拟的优点，特别适用于各类泵类或风机等重负载，对工作机械较特殊的如突跳，平滑加速、减速、快速停止，低速制动的场合，也适用STR它是传统起动装置的理想换代产品。
参考文献
[1]朱仁初，万伯任.电力拖动控制系统设计手册[M].北京：机械工业出版社，1996.
[2]《STR数字式交流电动机软起动器》，西安西普电力电子有限公司.
【关键词】：电动机；软起动；STR实际应用
1、STR的特点
STR数字式交流电动机软起动器是采用电力电子技术、微处理器技术及现代控制理论技术的新型起动设备，是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路。软启动器能有效的限制异步电动机起动时的起动电流，可广泛应用于风机、水泵、输送类等设备，是传统的自耦降压起动，Y/△降压起动，延边△降压起动及磁控式起动设备的理想换代产品。STR软起动器有以下特点：①降低电机起动电流、配电容量，避免增容投资。②降低起动机械应力，延长相关设备的使用寿命。③起动参数可视负载调整，以达到最佳起动效果。④多种起动模式及保护功能，易于改善工艺。⑤特有外控端子，可方便实现异地控制或自动控制。⑥全数字开放式用户操作显示键盘，操作设置灵活简便。⑦高度集成的Inter微处理器控制系统，性能可靠。⑧大电流无触点交流开关无级调压，调压范围宽、过载能力强。⑨产品可作频繁或不频繁起动。
根据实际生产实践表明及有关研究资料统计，电动机绝大部分故障都是在起动过程中出现的，STR软起动器的出现避免了以上传统起动的缺点，两者性能比较参见附表：
注：表中STR数字式软起动器的起动电流特性曲线，是选择限流软起动方式下的电流特性曲线；电压斜坡起动方式下的电流特性曲线与限流软起动方式下的电流特性曲线有一定的差异。
2、STR的工作原理
STR系统框图如图1所示，在三相电源与电机间串入三对反并联晶闸管，利用晶闸管移相控制原理，通过微处理器控制其触发角的变化来改变晶闸管的开通程度，起动时电机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐上升，电机转速逐渐增大，直至达到额定转速，从而结束起动过程，此时旁路接触器接通（避免电机在运行中对电网形成斜波污染，延长晶闸管寿命）电机进入稳态运行状态，停车时先切断旁路接触器，然后由软起动器内晶闸管导通角由大逐渐减小，使三相供电电压逐渐减小，电机转速由大逐渐减小到零，停车过程完成。
3、STR的起停方式
（1）电压斜坡软起动
用该方式起动电机时，软起动器的电压快速升至U1，然后在设定的时间t内逐渐上升，电机随着电压的上升不断加速，达到额定电压和额定转速时，起动过程完成（如图2）。
（2）限流起动
用该方式起动电机时，软起动器的输出电压迅速增加，直到输出电流达到限定值，保持输出电流不大于该值，电压逐步升高，使电动机加速，当达到额定电压、额定转速时，输出电流迅速下降至额定电流，起动过程完成。（如图3）。该方式用于某些需快速起动的负载电机。
（3）斜坡限流起动
用该方式起动电机时，输出电压在设定的时间内平稳上升，同时输出电流以一定的速率增加，当起动电流增至限定值Im时，保持电流恒定，直至起动完成（如图4）该方式适用于泵类及风机类负载电机。
（4）软停车
在该方式下停止电机时，电机的输出电压由额定电压在设定的软停时间内逐步降低至零，停车过程完成（如图5）。该方式常用于水泵负载，它成功地解决了传统停车过程中的“水锤”现象（即瞬间停机引起流体原来状态的剧烈变化，造成流体对管道的冲击）。
4、STR的实际应用
我公司轧钢分厂有2台磨煤机分别是132kW和90KW的电机，原电动机起动方式是直接起动，由于磨煤机负载较重，起动电流约为额定电流的7倍，电流达到1100A。电动机发热严重，经常出现电动机烧毁的事故。不仅维护工作量大，费用高，还直接影响生产作业时间.而且电动机起动时造成车间电网压降较大，影响其他电气设备的正常运行。2003年改造时选用了西安西普公司STR/132-2型数字式软起动器，采用“一拖二”的运行方式，分别拖动Y280S-4-90KW和Y315S-4-132KW电动机，起动电流约为额定电流的3.5倍，电流为550A，是直接起动电流的50%。电动机发热现象明显降低，并且提高了电动机在过流、缺相、过载等保护功能的能力。自2003年8月使用以来，未出现电动机烧毁事故，不仅减少了维护量，还提高生产作业时间，降低了生产成本。
5、STR的发展
实际应用中为便于控制，常将STR开关及控制电路组成一个完整的电机控制中心（MCC）以实现对电机的综合控制及故障记录报警，STR与可编程序控制器组合后，使控制系统的设计更为方便灵活及可靠。
随着STR的功能不断扩展，现正在开发及研制适用于绕线型异步电机，同步电动机及双速电动机的控制系列产品，STR在性能与国外（如AB公司，西门子公司）同类产品相同的前提下，平均价格比以上公司同类产品便宜约1倍，与国内自耦降压装置相比容量在75kW以下电机价格贵约60%，容量在90kW-315kW仅贵20%左右，在电机轻载时，还可以达到节能的效果。
6、结束语
综上所述，可看出STR有传统起动装置无法比拟的优点，特别适用于各类泵类或风机等重负载，对工作机械较特殊的如突跳，平滑加速、减速、快速停止，低速制动的场合，也适用STR它是传统起动装置的理想换代产品。
参考文献
[1]朱仁初，万伯任.电力拖动控制系统设计手册[M].北京：机械工业出版社，1996.
[2]《STR数字式交流电动机软起动器》，西安西普电力电子有限公司.