施耐德ALtistart 48系列軟啟動器電控系統優化改造

史志敏

摘 要：施耐德ALtistart 48系列軟啟動器在鋼鐵企業被普遍應用，隨之而來，由于現場工況的變化，一些功能不能滿足工廠對成本控制的要求，因此在特定場所需對現有設備進行適應性改造，本文對內部軟啟動結束繼電器不能在啟動結束時閉合造成的故障改造進行了介紹。

關鍵詞：軟啟動器；改造；節能

中圖分類號：TF3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）12-0068-01

軟啟動器是一種集電動機軟起動、軟停車、輕載節能和各種保護功能于一體的新形電機控制裝置，軟啟器采用三相反并聯晶閘管作為調壓器，將其接入電源和電動機定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動器啟動電動機時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，直到晶閘管全導通，電動機工作在額定電壓的機械特性上，實現平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機達到額定轉速時，啟動過程結束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務的晶閘管，為電動機正常運轉提供額 定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網避免了諧波污染。軟啟動器同時還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉數逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉矩沖擊。

1 軟啟動的起動方式

軟起動器的功能主要是實現軟起動和軟停車，而軟停車相當于是軟起動的逆過程。三相異步電動機軟起動器擁有多種起動模式，可以滿足不同的起動要求。下面詳細介紹：

（1）限流起動。限流起動就是在電動機的起動過程中限制其起動電流不超過某一設定值Im的軟起動方式，起動波形如圖1所示。主要用于輕載起動的降壓起動，其輸出電壓從零開始迅速增長，直到其輸出電流達到預先設定的電流限值Im，然后保持輸出電流不大于該值的條件下逐漸升高電壓，直到額定電壓。這種起動方式的優點是起動電流小，且可按需要調整起動電流的限定值Im。其缺點是在起動時難以知道起動壓降，不能充分利用壓降空間，損失起動轉矩，起動時間相對較長。該方法應用較多，適用于風機，泵類負載。

（2）電壓斜坡起動。輸出電壓由小到大斜坡線性上升，將傳統的有級降壓起動變為無級，主要用在重載起動。它的缺點是起動轉矩小，且轉矩特性呈拋物線型上升對起動不利，起動時間長，對電動機不利。改進的方法是采用雙斜坡起動，如圖2所示。輸出電壓先迅速升至U（U為電動機起動所需的最小轉矩所對應的電壓值），然后按設定的斜率逐漸升高電壓。直至達到額定電壓，初始電壓和電壓上升率可根據負載特性調整。在加速斜坡時同期聞，電動機電壓逐漸增加，加速斜坡時間在一定時間范圍內可調整，加速斜坡時間一般在2～60秒之間。這種起動方式的特點是起動電流相對較大，但起動時間相對較短，適用于重載起動的電動機。

（3）轉矩控制起動。主要用于重載起動，它是按照電動機的起動轉矩線性上升的規律控制輸出電壓。其優點是起動平滑、柔性好、對拖動系統有利，同時減少對電網的沖擊，使最優的重載起動方式。其缺點就是起動時間較長。

2 改造原因

施耐德AItistart 48系列軟啟動器在特鋼事業部應用非常廣泛，而工作中我們經常遇到軟啟動器不能旁路的故障，原有的做法是直接更換軟啟動器，這樣備件費用高，還影響正常的生產節奏。

3 改造思路

通過對故障軟啟動器的分析和測量，確定為內部軟啟動結束繼電器R2的常開點R2A、R2C不能在啟動結束時閉合造成的。由于這類故障的軟啟動器有軟啟動過程，所以可以用一個時間繼電器與其配合來實現旁路的功能。改造后的軟啟動器原有功能不改變。

4 改造方案

（1）將1只時間繼電器KT接到控制加電路的“停/啟“回路中，時間設置值T略小于ACC-（ACC×tqo）÷100

其中ACC為加速斜坡時間，tqo為初始起動力矩，這兩個數值在軟啟動器中的系統菜單中可查到。

（2）KT的一對通延時閉合點并聯在起動結束繼電器R2的R2C上。

（3）AItistart 48的控制電路優化前后基本一樣。

送上電源，軟啟動器R1A、R1C閉合，按下啟動鈕SB2，接通起動回路的同時KT計時（因為ACC-（ACC×tqo）÷100=15-（15×40）÷100=9秒，所以KT的時間設為8.5秒），8.5秒后K2得電完成旁路。

5 方案實施后的效益

該項目優化實施后，有效提高了設備的工作率，大幅減少了設備的熱停工時，年可節約備件費用20萬元。