1概述
國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，生產(chǎn)設(shè)備越來越大型化。工業(yè)領(lǐng)域球磨機(jī)、破碎機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵、打漿機(jī)、軋鋼機(jī)等設(shè)備中電動(dòng)機(jī)容量越來越大。鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)，起動(dòng)電流達(dá)到電機(jī)額定電流5-8倍，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩0.6-1.2倍(電機(jī)容量增大,起動(dòng)轉(zhuǎn)矩越來越小)，電機(jī)起動(dòng)比小于0.2。如采用降壓起動(dòng)，起動(dòng)設(shè)備復(fù)雜，成本高，還起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與起動(dòng)電流平方成正比，電機(jī)起動(dòng)比成正比減少,,鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī) 起動(dòng)裝置,只能用起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小風(fēng)機(jī)、水泵等電機(jī)上，而不能用球磨機(jī)、破碎機(jī)、軋鋼機(jī)等設(shè)備中。
三相繞線式轉(zhuǎn)子交流異步電動(dòng)機(jī)因轉(zhuǎn)子可外接電阻、頻敏變阻器和反電勢(shì)。它能限制電機(jī)起動(dòng)電流，還能增加電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)時(shí)功率因素，使電機(jī)起動(dòng)比接近1（轉(zhuǎn)子串電阻和反電勢(shì)時(shí)，起動(dòng)比接近1，串頻敏變阻器時(shí)，起動(dòng)比比較高可以達(dá)到0.55）。，三相繞線式轉(zhuǎn)子交流異步電動(dòng)機(jī)大容量、大轉(zhuǎn)矩機(jī)械設(shè)備中到廣泛應(yīng)用。但三相繞線式轉(zhuǎn)子交流異步電動(dòng)機(jī)因需將轉(zhuǎn)子電流電刷、滑環(huán)、電纜等引到面起動(dòng)柜，存起動(dòng)設(shè)備復(fù)雜，故障率高，運(yùn)行維護(hù)工作量大等缺點(diǎn)。無刷自控電機(jī)軟起動(dòng)器就是為利用繞線電機(jī)起動(dòng)比可接近1，克服繞線式電機(jī)及起動(dòng)裝置不足而發(fā)明。
2繞線電機(jī)常用起動(dòng)方法和存主要問題
繞線電機(jī)常用起動(dòng)方法有：
A、頻敏變阻起動(dòng)柜：它是將繞線式電機(jī)轉(zhuǎn)子回路滑環(huán)、碳刷引入面頻敏變阻起動(dòng)柜內(nèi)，電機(jī)起動(dòng)時(shí)，串入頻敏變阻器，電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，轉(zhuǎn)子電流頻率降低，頻敏變阻阻抗逐步減少，達(dá)到連續(xù)限制電機(jī)起動(dòng)電流目。電機(jī)起動(dòng)結(jié)束后、還需接觸器或短路環(huán)將頻敏變阻短接（部分中小型電機(jī)轉(zhuǎn)子上裝有短路環(huán)）。串頻敏變阻器起動(dòng)，頻敏變阻器實(shí)際上是一個(gè)電感元件，它降低了電機(jī)功率因數(shù)，電機(jī)起動(dòng)比小于0.55，，它一般用對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求不太高風(fēng)機(jī)、水泵、空壓機(jī)和球磨機(jī)電機(jī)上。它變形產(chǎn)品：無刷無環(huán)起動(dòng)器是將頻敏變阻器直接安裝電機(jī)轉(zhuǎn)子上，實(shí)現(xiàn)電機(jī)無刷運(yùn)行。無刷無環(huán)起動(dòng)器存：（1）起動(dòng)電流一經(jīng)出廠，就無法調(diào)整。（2）重量是無刷自控電機(jī)軟起動(dòng)器1.8倍以上，且起動(dòng)器比較大功率無法越過500KW。（3）電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，頻敏變阻器不短接，會(huì)產(chǎn)生一定功率損耗。
B、繞線式異步電機(jī)串電阻多級(jí)起動(dòng)柜，它也是將電機(jī)轉(zhuǎn)子電流引入起動(dòng)柜內(nèi)，時(shí)間、電流或凸輪控制器改變電阻大小，達(dá)到增加電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、減少起動(dòng)電流目。它比較大優(yōu)點(diǎn)是：串入轉(zhuǎn)子回路是純電阻，功率因數(shù)高，起動(dòng)比比接近1。但起動(dòng)控制裝置復(fù)雜，且起動(dòng)過程中需頻繁切換起動(dòng)電阻，造成多次沖擊電流，，它只用對(duì)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求特高起重機(jī)，軋鋼機(jī)等設(shè)備上。它變型產(chǎn)品是：繞線式異步電動(dòng)機(jī)液態(tài)電阻起動(dòng)柜，它是將液體電阻串入電機(jī)轉(zhuǎn)子回路，伺服電機(jī)改變極板距離，改變液體電阻大小，達(dá)到無級(jí)連續(xù)調(diào)整電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流目。它與凸輪控制器改變電阻相比，比較大優(yōu)點(diǎn)是：1）無級(jí)連續(xù)調(diào)整電機(jī)電流，2）可以改變電解液濃度，方便改變起動(dòng)電阻大小，達(dá)到改變起動(dòng)電機(jī)電流目；缺點(diǎn)是：1）常見繞線式異步電動(dòng)機(jī)液態(tài)電阻起動(dòng)柜，沒有考慮液體電阻對(duì)極板及其傳動(dòng)設(shè)備腐蝕作用；2）沒有考慮裝置密封和防爆、沒有考慮環(huán)境溫度對(duì)起動(dòng)裝置影響，造成壽命低；3）電機(jī)起動(dòng)過程完全由伺服電機(jī)控制，不能自動(dòng)適應(yīng)電機(jī)起動(dòng)過程；4）應(yīng)用范圍小，不能安裝有振動(dòng)方（如行車上）和北方室外；5）體積大、運(yùn)行維護(hù)工作量大、造價(jià)高等缺點(diǎn)。
柜式起動(dòng)設(shè)備均需將轉(zhuǎn)子電流電刷、滑環(huán)、電纜等引到面控制柜，電刷與滑環(huán)間磨下碳粉會(huì)導(dǎo)致電機(jī)絕緣降低，引發(fā)電動(dòng)機(jī)故障。滑環(huán)、電刷壓力彈簧銹蝕，引起電刷與滑環(huán)間打火。因?qū)﹄姍C(jī)保養(yǎng)提出了更高要求。同時(shí)電機(jī)起動(dòng)過程人為給定，不能適應(yīng)不同負(fù)載；起動(dòng)裝置元器件多、二次回路復(fù)雜、故障率高、維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)要求高、拖動(dòng)系統(tǒng)綜合價(jià)格高是它們共同另一個(gè)通病。
3無刷自控電機(jī)軟起動(dòng)器工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
3．1無刷自控電機(jī)軟起動(dòng)器簡介
無刷自控電機(jī)軟起動(dòng)器是結(jié)合了無刷無環(huán)起動(dòng)器和液態(tài)電阻起動(dòng)柜