晶闸管降压软启动
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【摘要】晶闸管降压软启动和电动机综合保护装置时一种采用晶闸管的无触点强电检测电路，数模转换电路和可编程计数器等电路，通过光电隔离后输出，为提高系统的抗干扰能力，采用数字量模拟键盘串行接口，并以数字显示方式监控系统的运行工作状态。
【关键词】晶闸管 软启动 工作电流
1、软起动和电动机综合保护的原理框图如下图所示。其装置主要技术指标：
软起动和电动机综合保护装置原理框图
（1）工作电流指标
连续工作：工作电流I2可在1.25～1.5Ie时连续工作（Ie一电动机额定电流）。
电流限制：I2在2.5～3.6Ie时恒电流软起动，起动电流整定值连续可调，设备出厂整定值为3L，如用户需要其他的整定值可在定货合同中注明。在3.5Ie起动电流的情况下，每小时起动次数不大于10次，如需频繁起动，可在订货合同中注明。
表1-1 KTR系列晶闸管软动装置基本参数
输出功率Pe
（kw） 相数
m 频率 f
（Hz） 额定输出电压
UIe（V）有效值 额定输出电压
U2e（V）有效值 额定输出电流I2e（A）
有效值
22
40
60
80
110
135
185
240
320 3
3
3
3
3
3
3
3
3 50
50
50
50
50
50
50
50
50 380
380
380
380
380
380
380
380
380 375
375
375
375
375
375
375
375
375 50
90
130
170
215
260
340
430
565
过电流反时限，在正常运行状态下，I2.>1.5Ie时过电流反时限保护将动作。
过电流速断：I2.》3.0～4.0Ie时，过电流速断保护将动作，动作整定值连续可调，设备出厂前整定值为3.5Ie，如用户要求其他可在订货合同中注明。
（2）工作电压指标
缺相：三相输入电压中最低相Uimin
三相不平衡：三相输入电压中最高与最低相差值Uimax一Uimin>20%Ue时，系统保护动作（Ue=220V）。
（3）软起动、软停止指标
软起动：不带电流限制时线性软起动上升时间0.6～150s连续可调，设备 出厂整定值为10s。
软停止：线性软停止下降时间0.6～150s连续可调（可投入也可切除）。
（4） 系统故障类别及相应保护动作
系统故障类别及相应保护动作见表1-2
表1-2 故障类别及相应保护动作
故障类别 保护动作
进线电源逆序 数码显示，系统闭锁，报警，拒绝操作
进线电源缺相 数码显示，跳闸，报警
三相不平衡 数码显示，跳闸，报警
某相快熔熔丝断 数码显示，跳闸，报警
起动过程的电流限制 显示起动，自动限制起动电流
过电流速断 数码显示，跳闸，报警
过电流反时限保护 数码显示，根据过流情况延时跳闸，报警
晶闸管过热 数码显示，跳闸，报警
2、各种保护功能
（1）带电流限制的软起动
在起动过程中系统进入恒电流软起动状态，可根据负载情况设定起动所需要的最小起动电流和合适的启动时间。启动时间可调。在软起动过程中显示“60”字样。
（2）软停止
软停止时电压线性下降，下降时间可调（也可以不投入），水泵负载时为防止“水锤效应’’最好使用软停止，其下降时间为起动时间的两倍。在软停止过程中显示“40”字样。
（3）逆序
当进线电源逆序时，系统闭锁拒绝执行其他操作，同时发出 报警信号。为不能逆序反转的负载提供了可靠的保证。电源逆序时显示闪”00”字样。
（4） 缺相
当三相进线电源缺相时，系统跳闸，同时发出报警信号，以防止缺相造成电机的电流过大，致使过热进而烧坏电机。电源缺相时，显示闪动“71”字样。
（5）三相不平衡
当三相进线电源严重不平衡是，系统跳闸，同时发出报警信号，以防长期工作在电源不平衡状态下，造成电机的电流过大，致使过热而烧毁电机。电源三相不平衡时显示闪动“72”字样。
（6） 快熔熔丝断
快熔熔丝断保护功能的目的及动作与缺相保护相同，当某相主电路快熔熔丝断时，分别显示闪动“81”（U相断）、“82”（V相断）、“84”（W相断）、“83”（UV相断）、“85”（UW相断）“87”（UVW相断）。
（7）过电流反时限
在正常运行状态下，由于超负载或机械传动部分故障，而引起电机电流增大，系统将进入过电流反时限状态，并根据过电流情况，决定延时动作跳闸时间，同时发出报警信号，显示闪动“92”字样。
3、使用方法和参数整定
（1） 电源和负载连接
将三相工频380V交流电源接于输入端（可不考虑相序），零线接于零线接线柱上，并将电动机负载按旋转方向接于设备的输出端上，输出端标有U、V、W各相位标记。
（2）相序校核
设备送电后，蜂鸣器响数秒后停止，表示设备送电，同时显示窗显示“00”字样，表示相序正确。
如果设备送电后，蜂鸣器响而不停，同时显示闪动“00”字样，表示逆序，断电后将任意二相对调即可。
（3） 软起动软停止的操作和时间的整定
整定前先将串行单元中的八位模拟调试开关的第6位拨至“ON”位置，同时按动面板上软起动和联锁按钮，显示窗显示“60”字样，表示软起动开始，直至显示“50”字样时为止，表示起动过程（时间）结束。
（4） 过电流整定
整定前应先用钳形电流表卡于输出端的某一相线。按动主电路的起动按钮，该按钮的指示灯亮，表明交流接触器已经接通，操作软起动，检测电流表读数，过电流一般在起动过程中出现，如果在起动过程中显示闪动“91”字样，同时跳闸，说明过电流动作，断电后顺时针调整反馈功放单元中的W2电位器，重新重复上述过程（顺时针旋转动作值增高，逆时针旋转动作值降低），直至电动机完成软起动过程，并设置合适的过电流动作为止。
（5）起动电流限制的整定
起动电流限制应在设备允许的范围内整定，一般在过电流整定后进行。
这一指标整定的操作顺序和准备工作与过电流整定一样，电流限制一般在起动过程中出现，用户可以根据负 载情况设置电流限制的数值，并在起动过程中缓慢调整反馈功放单元的W1电位器（顺时针旋转限制值增加，逆时针旋转限制值降低），以实现恒电流的软起动，反复调整W1电位器可达到理想的软起动特性。
（6）其他保护
当设备保护动作在其他事故下，均发出声光报警信号，并通过显示窗显示的字样判断事故的原因，根据事故原因处理后。方可在投入运行。
参考文献：
[1] 电动机节能控制的研究 赵金宪、付家才《煤矿机械》2012.10
[2] 异步电动机的功率因数检测及控制 张庆新《电工技术杂志》2001.10
[3] 电机节能控制器的设计 赵学军《单片机嵌入式系统应用》2009.10