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高压交流电动机软起动方式比较

随着我国经济的快速发展，大型企业和大型装备越来越多， 大中型电机的应用也越来越广泛。由于采用6 kV、10 kV 的高压电机可减少降压变压器的投入、缩小输电线路的导线截面、提高设备效率，因此，6 kV、10 kV 电动机的应用比例日趋扩大，高压大型电机的启动方法也越来越受到重视。交流电机运行的首要问题是启动,这是因为大功率电动机,其强大的直接启动电流会造成较大的线路电压降落,对电网会产生较大的影响,对电动机也有较大的冲击,同时对设备本身有危害。所以,选择合理的启动方式受到相关技术人员的高度重视。交流高压电动机通常采用三种启动方式： 全压启动、降压启动及变频启动。全压启动方法简便，启动转矩大，但会引起电网电压波动，形成对电网的冲击；伤害电机绝缘，降低电机寿命。变频启动性能好但价格昂贵。本文着重介绍的高压交流电动机降压启动方式在国内有着很大的市场和广泛的应用。

降压启动是降低电动机的初始端电压， 减小启动电流，减小电动机启动的冲击。降压启动有电抗器启动、自耦变压器启动、液阻式启动、热变电阻式启动、磁式启动和晶闸管软启动。

串联电抗器降压启动是在电机的定子回路中串联电抗器，限制电机的启动电流，降低了电机定子上的电压。在电机启动结束后，再将电抗器切除。由于电机启动时的电磁转矩与电机定子上所加电压的平方成正比，电抗器的电感值不能选得太大，必须使电机的启动转矩大于负载转矩，同时还需留有一定的余量。这种启动方法的适应性差，且电抗器被切除时还存在二次的电流冲击和转矩冲击的危险，目前已较少使用。

自耦变压器降压启动是自耦变压器的高压绕组与电网相接，低压绕组接电机，通过自耦变压器逐步升高加在电机上的电压，以限制电机的启动电流。该方法可以节电机上的初始启动电压，以适应不同的负载要求。同时由于变压器的作用，流过电网的电流也被缩小了相同变比的倍数，进一步减小了对电网的冲击。但是由于启动的高压自耦变压器是有级节的，在改变电压级别和切除自耦变压器时，仍存在对电机的二次冲击。它的大优点是启动转矩较大，并且可以通过抽头节启动转矩，缺点是装置体积大、故障率较高、维护工作量大。

液阻式降压启动是在电动机启动过程中，在电动机的转绕线式)或定子(鼠笼式)回路中串接一个可以整的液体电阻，通过传动机构使液体电阻均匀减小，启动过程完成后外电阻为零并自动切除， 从而保证电动机启动过程具有平滑、无冲击的软特性。由于该电阻实质上是离子导电的电解液，因此称为液阻，阻值靠改变两极板间的距离实现。优点：可串在绕线电动机转子回路实现较大的启动转矩，在电机启动过程中不产生高次谐波，售价较低。缺点:体积大；启动的重复性差。

晶闸管软启动装置是一种采用晶闸管的无触点高压电路开关，通过制晶闸管的导通角，用反并联晶闸管制正弦波正负半波的导通和关断时间， 改变正弦交流电压的波形， 使之变为非正弦脉冲式交流电来制输出电压的大小,达到限制电机启动电流的目的。输出电压、电流全范围可，电压、电流波形可任意设定。它又细分为可硅串联和开关变压器式两种。优点：体积小、安装使用简单、全智能制、功能齐全、可以实现软启动和软停止、启动重复性好、制精度高、可以实现闭环制。缺点：会引起高次谐波，对电网有一定的影响；可硅元件的故障率较高；对维护技术人员的要求较高；价格偏高。