電機(jī)采用直接起動(dòng)，起動(dòng)電流是電機(jī)滿載工作電流的7倍，會(huì)造成母線上產(chǎn)生過(guò)大的線路壓降，使連接該電動(dòng)機(jī)的供電和母線系統(tǒng)產(chǎn)生快速、短暫的電壓波動(dòng)，影響到系統(tǒng)中的其他用電設(shè)備的正常工作。

電壓跌落對(duì)一些設(shè)備的危害：

•集成芯片測(cè)試儀：電壓低于85% ， 測(cè)試儀停止工作

•PLC：電壓低于81% ， PLC停止工作，但對(duì)于一些I/O設(shè)備,當(dāng)電壓低于90%，持續(xù)時(shí)間幾個(gè)周波，就會(huì)被切除

•交流調(diào)速傳動(dòng)設(shè)備：當(dāng)電壓低于90%持續(xù)時(shí)間幾個(gè)周波，就會(huì)被切除

•電動(dòng)機(jī)：當(dāng)電壓低于額定電壓85%，電動(dòng)機(jī)會(huì)產(chǎn)生不同程度的過(guò)載現(xiàn)象


 

2. 減少對(duì)電機(jī)本體結(jié)構(gòu)的沖擊

→直接起動(dòng)，起動(dòng)電流是電機(jī)滿載工作電流的7倍，就會(huì)在電機(jī)定子線圈和轉(zhuǎn)子鼠籠條上產(chǎn)生比額定工況大49倍的電動(dòng)力，使電動(dòng)機(jī)各部件受到過(guò)大的應(yīng)力，致使繞組破壞和鼠籠條斷裂 ；

→7倍的起動(dòng)電流產(chǎn)生大量的焦耳熱，造成繞組過(guò)熱，加速電機(jī)絕緣老化；

3. 減少對(duì)生產(chǎn)傳動(dòng)機(jī)械的沖擊

  直接起動(dòng)產(chǎn)生過(guò)大的轉(zhuǎn)矩，使被拖動(dòng)的機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生巨大的應(yīng)力，會(huì)造成：

→管道、閥門的破裂

→風(fēng)機(jī)的軸承斷裂、葉片變形

→皮帶傳送帶撕裂

→齒輪磨損加快甚至破碎 

→泵的葉輪變形或損壞，潤(rùn)滑油不能及時(shí)到位，軸承干磨 

  直接起動(dòng)增加設(shè)備的停工臺(tái)時(shí)，影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，大大增加工作人員的維護(hù)工作量，增加維修費(fèi)用，縮短機(jī)械設(shè)備的正常使用壽命。

啟動(dòng)力矩T是隨著定子電流的大小而感應(yīng)變化的。所以啟動(dòng)力矩大自然電流要大了。

 

不是所有的電動(dòng)機(jī)都需要軟啟動(dòng)器，軟啟動(dòng)器只是方式之一。

三相異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方法的選擇和比較

1、直接啟動(dòng)

直接啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備少，啟動(dòng)方式簡(jiǎn)單，成本低。理論上來(lái)說(shuō)，所有的電動(dòng)機(jī)都可以直接啟動(dòng)。經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，需要提供電源的變壓器的容量大于電動(dòng)機(jī)容量的5倍以上；不經(jīng)常啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，需要提供電源的變壓器容量大于電動(dòng)機(jī)容量的3倍以上；這一要求對(duì)于小容量的電動(dòng)機(jī)容易實(shí)現(xiàn)，所以小容量的電動(dòng)機(jī)絕大部分都是直接啟動(dòng)的，不需要降壓?jiǎn)?dòng)。對(duì)于大容量的電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，一方面是提供電源的線路和變壓器容量很難滿足電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的條件，另一方面強(qiáng)大的啟動(dòng)電流沖擊電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行不利，所以大容量的電動(dòng)機(jī)和不能直接啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)都要采用降壓?jiǎn)?dòng)。

直接啟動(dòng)可以用膠木開關(guān)、鐵殼開關(guān)、空氣開關(guān)（斷路器）等實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的近距離操作、點(diǎn)動(dòng)控制，速度控制、正反轉(zhuǎn)控制等，也可以用限位開關(guān)、交流接觸器、時(shí)間繼電器等實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的遠(yuǎn)距離操作、點(diǎn)動(dòng)控制、速度控制、正反轉(zhuǎn)控制、自動(dòng)控制等。

2、用自偶變壓器降壓?jiǎn)?dòng)

采用自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流及啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與其端電壓的平方成比例降低，相同的啟動(dòng)電流的情況下能獲得較大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)。如啟動(dòng)電壓降至額定電壓的65％，其啟動(dòng)電流為全壓?jiǎn)?dòng)電流的42％，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為全壓?jiǎn)?dòng)轉(zhuǎn)矩的42%。

自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是可以直接人工操作控制，也可以用交流接觸器自動(dòng)控制，經(jīng)久耐用，維護(hù)成本低，適合所有的空載、輕載啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)使用，在生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。缺點(diǎn)是人工操作要配置比較貴的自偶變壓器箱（自偶補(bǔ)償器箱），自動(dòng)控制要配置自偶變壓器、交流接觸器等啟動(dòng)設(shè)備和元件。

3、Y－△降壓?jiǎn)?dòng)
 

定子繞組為△連接的電動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)接成Y，速度接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)轉(zhuǎn)為△運(yùn)行，采用這種方式啟動(dòng)時(shí)，每相定子繞組降低到電源電壓的58％，啟動(dòng)電流為直接啟動(dòng)時(shí)的33％，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩為直接啟動(dòng)時(shí)的33％。啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小。

Y－△降壓?jiǎn)?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是不需要添置啟動(dòng)設(shè)備，有啟動(dòng)開關(guān)或交流接觸器等控制設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)，缺點(diǎn)是只能用于△連接的電動(dòng)機(jī)，大型異步電機(jī)不能重載啟動(dòng)。

4、轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)

繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)滑環(huán)與電阻連接。外部串接電阻相當(dāng)于轉(zhuǎn)子繞組的內(nèi)阻增加了，減小了轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電流。從某個(gè)角度講，電動(dòng)機(jī)又像是一個(gè)變壓器，二次電流小，相當(dāng)于變壓器一次繞組的電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁繞組電流就相應(yīng)減小。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的特性，轉(zhuǎn)子串接電阻會(huì)降低電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，提高轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，有更好的啟動(dòng)性能。

在這種啟動(dòng)方式中，由于電阻是常數(shù)，將啟動(dòng)電阻分為幾級(jí)，在啟動(dòng)過(guò)程中逐級(jí)切除，可以獲取較平滑的啟動(dòng)過(guò)程。

根據(jù)上述分析知：要想獲得更加平穩(wěn)的啟動(dòng)特性，必須增加啟動(dòng)級(jí)數(shù)，這就會(huì)使設(shè)備復(fù)雜化。采用了在轉(zhuǎn)子上串頻敏變阻器的啟動(dòng)方法，可以使啟動(dòng)更加平穩(wěn)。
 

頻敏變阻器啟動(dòng)原理是：電動(dòng)機(jī)定子繞組接通電源電動(dòng)機(jī)開始啟動(dòng)時(shí)，由于串接了頻敏變阻器，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速很低，啟動(dòng)電流很小，故轉(zhuǎn)子頻率較高，f2≈f1，頻敏變阻器的鐵損很大，隨著轉(zhuǎn)速的提升，轉(zhuǎn)子電流頻率逐漸降低，電感的阻抗隨之減小。這就相當(dāng)于啟動(dòng)過(guò)程中電阻的無(wú)級(jí)切除。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到接近于穩(wěn)定值時(shí)，頻敏電阻器短接，啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束。

轉(zhuǎn)子串電阻或頻敏變阻器雖然啟動(dòng)性能好，可以重載啟動(dòng)，由于只適合于價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)，所以只是在啟動(dòng)控制、速度控制要求高的各種升降機(jī)、輸送機(jī)、行車等行業(yè)使用。

5、軟啟動(dòng)器

軟起動(dòng)器是一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國(guó)外稱為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)閘管交流調(diào)壓器。運(yùn)用不同的方法，改變晶閘管的觸發(fā)角，就可調(diào)節(jié)晶閘管調(diào)壓電路的輸出電壓。在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中，軟起動(dòng)器的輸出是一個(gè)平滑的升壓過(guò)程，直到晶閘管全導(dǎo)通，電機(jī)在額定電壓下工作

軟啟動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)是降低電壓?jiǎn)?dòng)，啟動(dòng)電流小，適合所有的空載、輕載異步電動(dòng)機(jī)使用。缺點(diǎn)是啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，不適用于重載啟動(dòng)的大型電機(jī)。

6、變頻器

　　變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)交流異步電機(jī)的軟起動(dòng)、變頻調(diào)速、提高運(yùn)轉(zhuǎn)精度、改變功率因數(shù)、過(guò)流/過(guò)壓/過(guò)載保護(hù)等功能。

比起其他控制裝置，變頻器的精妙之處，在于頻率與電壓是成比例地改變，即改變頻率的同時(shí)控制變頻器輸出電壓，使電動(dòng)機(jī)的磁通保持一定，近似于恒功率調(diào)速方式，避免弱磁和磁飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生。

變頻器價(jià)格雖貴但性能良好，結(jié)構(gòu)復(fù)雜但使用簡(jiǎn)單，是現(xiàn)代控制電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行優(yōu)秀的設(shè)備。