1.引言

　　交流異步電機以其優良的性能及無需維護的特點，在各行各業中得到廣泛的應用，特別在石油的催化裂化裝置中隨著裝置的增大送風電機的容量也隨之增大。然而由于起動時產生較大的沖擊電流，同時由于起動應力較大，使電機本身及傳動的機械設備承受較大的沖擊造成壽命降低。傳統的星/角、自藕降壓起動方式雖然有助于改善電機的起動性能，但并沒有從根本上解決問題.

　　在電力電子技術飛速發展的今天，軟起動器得到了廣泛的應用。利用晶閘管、單片機技術實現電機軟起動和軟制動是目前普遍采用的一種較好的方法。國內外也涌現了一大批軟起動廠商，比如國外的AB、ABB、西門子，國內的西普等公司，但起動裝置在性能及價格上存在較大的差異。本文從電機軟起動的好處談起介紹了一種具有較高性價比的高壓電機軟起動裝置及其在某石化公司催化裂化裝置中的應用情況。

2.軟起動的好處

　　普通鼠籠式電動機在空載全壓直接起動時，起動電流會達到額定電流的5～7倍。當電動機容量相對較大時，該起動電流將引起電網電壓急劇下降，這會破壞同電網其它設備的正常運行，甚至會引起電網失去穩定，造成更大的事故。因此，一般要求經常起動的電動機引起的電壓波動不大于10%;偶爾起動的電動機引起的電壓波動不大于15%。采用軟起動后起動電流可降為額定電流的1.5～3倍，可大大降低電網電壓的波動率。電動機直接全壓起動時的大電流在電機定子線圈和轉子鼠籠條上產生很大的沖擊力，加大了定子線圈（尤其是端部）與鐵芯的磨損，會破壞繞組絕緣;鼠籠條上的沖擊力也容易引起斷裂，引起電機故障。電動力的大小與電流的平方成正比。電動機直接全壓起動時的大電流會使定轉子繞組產生大量的焦耳熱。燒損繞組絕緣，降低電機壽命。軟起動可以大大降低發熱量，提高電機壽命。

3.基本原理

　　用晶閘管控制的電機軟起動裝置是在19世紀出現的。當時美國航天局有一位“弗蘭克”的工程師取得了一項專利，叫“功率周波控制器”，利用晶閘管反并聯、調節晶閘管的導通角達到交流調壓的目的，為解決在空載和輕載時交流異步電動機功率因數過低的問題，此技術得到了應用。后來又引入電流反饋技術，使該項控制水平大幅度提高，得到廣泛的采用，美國將采用此技術的裝置命名為“節電器”。

3.1相控調壓

　　由電機學可知，電機運轉轉矩有三個：電磁轉矩、空載制動轉矩和負載制動轉矩。其中電磁轉矩起拖動電機的作用，它與電機端電壓的平方成正比

　　只要能夠平滑的調節機端電壓就能夠達到軟起動的目的。經閘管的相空調壓電路就可以實現這一功能。

　　由電力電子理論有，電機的相電壓與電源相電壓、觸發延時角及功率因數角有關。所以改變觸發角度就可以改變電機端電壓起到軟起動的效果。此時的相電壓是非正弦的，上下半周對稱。

3.2開關變壓器調壓原理及特點

　　當前國內外低壓電機的軟起動器已經較為普遍的應用，對于較大型電力電子裝置，當單個電力電子器件的電壓或電流定額不能滿足要求時，往往需要將電力電子器件串聯或并聯起來工作，由于元件生產工藝所限各器件參數存在一定差異這就大大降低了晶閘管串聯使用的可靠性，這也是高壓電機軟起動沒有得到迅速發展的主要因素，而開關變壓器技術巧妙的回避了這一技術壁壘。
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　　它的基本工作原理，是用開關變壓器來隔離高壓和低壓，開關變壓器的低壓繞組與可控硅和控制系統相連，通過改變其低壓繞組上的電壓來改變高壓繞組上的電壓，從而達到改變電動機端電壓的目的，以實現電動機的軟起動。其特點如下：

　　用開關變壓器式軟起動裝置起動大電機成功經驗消除了人們的疑慮，解決了大電機起動國產化的問題，在國家大力強調自主創新的今天，無疑具有非常重要的意義。