1 引言

　　在交流異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制中，常用的啟動(dòng)方式有全壓直接啟動(dòng)和降壓?jiǎn)?dòng)兩種。作為傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式，應(yīng)用很廣泛，但在某些有特殊要求的場(chǎng)合，這些傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式也有著各種弊端。近年來，電力電子技術(shù)和電力電子器件都有了很大發(fā)展，從根本上解決了電動(dòng)機(jī)控制中存在的一些難題，特別是智能開關(guān)技術(shù)在解決大、中容量的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)問題中有著卓越的功能，是替代傳統(tǒng)啟動(dòng)方式的一項(xiàng)新技術(shù)。傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式弊端主要在于：?jiǎn)?dòng)時(shí)高達(dá)5～7倍的額定電流容易造成電動(dòng)機(jī)繞組因過熱引起高溫，從而加速絕緣老化;啟動(dòng)時(shí)供電網(wǎng)絡(luò)電壓降過大，影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行;頻繁啟動(dòng)時(shí)能量損失過大，浪費(fèi)電能;啟動(dòng)時(shí)對(duì)被帶動(dòng)的設(shè)備造成極大的沖擊力，縮短設(shè)備使用壽命。因此，對(duì)電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)存在著一定的限制條件：機(jī)械設(shè)備是否允許電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng);直接啟動(dòng)時(shí)，不允許電動(dòng)機(jī)的容量大于10%～15%主變壓器的容量;啟動(dòng)過程中電壓降ΔU不大于15%的額定電壓。

　　以往解決這些弊端的方法是采用一些傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式及設(shè)備，例如：頻敏變阻器啟動(dòng)（只適用于繞線式電動(dòng)機(jī)）、自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)、Y/Δ轉(zhuǎn)換方式啟動(dòng)、延邊三角形啟動(dòng)方式等。這些傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式普遍存在著起動(dòng)設(shè)備復(fù)雜，部分啟動(dòng)方式存在啟動(dòng)電流大或啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩偏小的弊端，而且在電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行保護(hù)方面，存在功能不完善或不靈敏的情況。

　　軟啟動(dòng)技術(shù)作為一種先進(jìn)的電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)，在這些方面與傳統(tǒng)的控制方式相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

　?。?）適用不同斜率電壓增量起動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)得到預(yù)設(shè)定的初始轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩可由用戶在轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的0%～90%范圍內(nèi)自行設(shè)定。在斜坡加速期間，輸出給電動(dòng)機(jī)的電壓是無級(jí)遞增的，當(dāng)軟啟動(dòng)器的控制器檢測(cè)到電動(dòng)機(jī)已達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，輸出電壓自動(dòng)切換為全電壓。

　?。?）智能開關(guān)的保護(hù)系統(tǒng)不僅能提供過載保護(hù)，而且可提供各種操作故障狀態(tài)下的保護(hù)，諸如輸入、輸出缺相、電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)、可控硅短路及失壓、過壓、短路等保護(hù)［1］，其中，內(nèi)置的過載保護(hù)功能可省去熱繼電器，使配電柜內(nèi)布線更加簡(jiǎn)單。

　?。?）電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)能有效降低啟動(dòng)機(jī)械應(yīng)力，減少對(duì)傳動(dòng)元件的機(jī)械沖擊，在液流系統(tǒng)中能有效消除喘振或液擊問題，提高設(shè)備利用率，提高生產(chǎn)率。

2 智能開關(guān)的基本工作原理

　　在電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程中，先由無觸點(diǎn)開關(guān)———反并聯(lián)的可控硅的導(dǎo)通來接通電源［2］，然后再由有觸點(diǎn)開關(guān)K閉合，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)的無火花閉合。而在電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行后，可控硅退出，由接觸器控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行。當(dāng)要停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，先使可控硅導(dǎo)通，然后接觸器斷開，再關(guān)斷可控硅，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)的無火花斷開。由于這種開關(guān)的可控硅只在電動(dòng)機(jī)的起停過程中起作用，因此它不需要考慮散熱和通風(fēng)等措施，沒有散熱器，具有體積小、重量輕的特點(diǎn)［3］。而且交流電源的接通與關(guān)斷均是由可控硅的導(dǎo)通與關(guān)斷來控制，不會(huì)產(chǎn)生危害性操作過電壓，也不會(huì)產(chǎn)生電弧或電火花。