磁控軟啟動(dòng)與晶閘管軟啟動(dòng)的區(qū)別和性能比較
一、軟起動(dòng)的概念：
中高壓電機(jī)軟起動(dòng)，是在中高壓（主要指6KV、10KV）電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中，隨著電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)的不斷建立，電機(jī)端電壓由某一值逐漸平滑、無級(jí)的上升至全壓，轉(zhuǎn)速由零上升到額定轉(zhuǎn)速，Z后依靠旁路甩掉軟起動(dòng)控制裝置。本文我們將常用的兩種啟動(dòng)方式磁控軟啟動(dòng)和晶閘管軟啟動(dòng)進(jìn)行各種優(yōu)缺點(diǎn)的比較和性能上的對(duì)比，看看兩者更適用于哪方面。
二、軟起動(dòng)的作用
大功率交流電機(jī)直接起動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一系列電氣和機(jī)械問題。
電氣方面有：
1、起動(dòng)時(shí)可達(dá)5-7倍的額定電流，造成電動(dòng)機(jī)繞組電流引起過溫，從而加速電機(jī)絕緣老化。
2、造成供電網(wǎng)絡(luò)電壓波動(dòng)大，當(dāng)電壓≤0.85UN時(shí)，影響其他設(shè)備的正常使用。
機(jī)械方面有：
1、過大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)械沖擊，對(duì)被帶動(dòng)的設(shè)備造成大的力，縮短使用壽命，影響精確度。如使聯(lián)軸器損壞、皮帶撕裂等。
2、造成機(jī)械傳動(dòng)部件的非正常磨損及沖擊，加速老化，縮短壽命。
人們?yōu)榱私鉀Q以上問題，不斷的尋求解決起動(dòng)問題的方法，例如采用自耦變壓器降壓起動(dòng)、串聯(lián)電抗器、液體電阻器、磁控電抗器等起動(dòng)方式。它們可設(shè)定起動(dòng)時(shí)間、限流和各種保護(hù)值等。
平滑的起動(dòng)特性和免維護(hù)等使其具有傳統(tǒng)的起動(dòng)方法無法比擬的優(yōu)越性。國內(nèi)市場(chǎng)低壓380V軟起動(dòng)主要是采用晶閘管降壓軟起動(dòng)器，高壓軟起動(dòng)主要采用傳統(tǒng)有級(jí)軟起動(dòng)方法即磁控軟起動(dòng)，軟起動(dòng)的突出貢獻(xiàn)在于作為降壓器件是可以平滑無級(jí)改變的，這樣的好處是：降低起動(dòng)電流，減小電網(wǎng)壓降，縮短起動(dòng)時(shí)間，降低機(jī)械沖擊。對(duì)電機(jī)、電網(wǎng)和負(fù)載都有好處。
晶閘管軟起動(dòng)
原理：利用晶閘管導(dǎo)通角的開通來實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)。
特點(diǎn)：通過SCR器件的串連走向高壓，為此，需提高SCR器件的耐壓等級(jí)和開關(guān)速度，改進(jìn)觸發(fā)與關(guān)斷的同時(shí)性。晶閘管軟起動(dòng)本身更適合于低壓領(lǐng)域。
缺點(diǎn)：
1、諧波大，強(qiáng)迫換相，產(chǎn)生大功率脈沖。2、均壓均流技術(shù)復(fù)雜，成本高，風(fēng)險(xiǎn)大。
3、由于串并聯(lián)大量的晶閘管，所以故障點(diǎn)多，維修復(fù)雜，檢修很頻繁。
4、過載需加大額定電流倍率。
磁控軟起動(dòng)
原理：磁控軟啟動(dòng)是利用飽和電抗器的原理，在高導(dǎo)磁的閉合回路中，通過直流勵(lì)磁平滑改變電抗器的電抗值，使電抗器兩端電壓由大到小平滑改變，從而完成電機(jī)平穩(wěn)的起動(dòng)過程。
磁控軟起動(dòng)的突出特點(diǎn)：
1、它的核心部件是自然冷卻，其結(jié)構(gòu)類同于干式變壓器，不存在漏油、換油等維護(hù)方面的問題。
2、不存在電壓等級(jí)之間的電的聯(lián)系，安全性可靠性較好。
3、磁控軟起動(dòng)器安裝方便，在大功率高等級(jí)存在節(jié)約基建投資，減少 纜線敷設(shè)引起的財(cái)力和人力的浪費(fèi)。
4、磁控軟起動(dòng)器高次諧波較小，對(duì)供電電網(wǎng)的質(zhì)量有利。
5、控制速度與電機(jī)起動(dòng)同步，在電力系統(tǒng)中，需要快，則必須快（如
補(bǔ)償系統(tǒng)慢會(huì)造成事故）。電動(dòng)機(jī)起動(dòng)是一個(gè)慢過程，原因是電機(jī)的 大飛輪慣性所致。而電機(jī)軟起動(dòng)對(duì)于控制速度沒有過高的要求，0.1s 量級(jí)與電機(jī)起動(dòng)速度吻合。
6、初始電流在電機(jī)起動(dòng)過程中，零初始電流意味著加速轉(zhuǎn)矩的喪失，
意味著電動(dòng)機(jī)的堵轉(zhuǎn)和軟起動(dòng)的延誤。
7、體積小，受環(huán)境溫度影響小，免維護(hù)，安全可靠，易控制。
三、晶閘管與磁控軟起動(dòng)二者比較：
1安全性
磁控軟起動(dòng)裝置：
磁控軟起動(dòng)裝置核心器件為自藕式可控電抗器，采用進(jìn)口美國杜邦公司絕緣材料,絕緣等級(jí)H級(jí),安全性高，無故障隱患。
晶閘管固態(tài)軟起動(dòng)器：
晶閘管固態(tài)軟起動(dòng)器核心器件為串并級(jí)晶閘管，而串并級(jí)晶閘管作為主要執(zhí)行器件容易擊穿，安全性不高。
2穩(wěn)定可靠性
磁控軟起動(dòng)裝置：
磁控軟起動(dòng)裝置核心器件為自藕式可控電抗器，其參數(shù)不受環(huán)境溫度的影響，冬天和夏天起動(dòng)性能一致，前后幾次起動(dòng)性能一致（不因起動(dòng)溫升而影響性能）；同時(shí)，還可根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)，以滿足對(duì)起動(dòng)次數(shù)的特殊要求。
晶閘管固態(tài)軟起動(dòng)器：
晶閘管固態(tài)軟起動(dòng)器核心器件為串并級(jí)晶閘管，而串級(jí)或并級(jí)晶閘管在起動(dòng)過程中在同溫度下實(shí)現(xiàn)均流均壓本不容易實(shí)現(xiàn)（安全可靠穩(wěn)定不高性），在不同溫度下實(shí)現(xiàn)均流均壓更難，因而運(yùn)行時(shí)易造成個(gè)別單只晶閘管極易出故障，可靠穩(wěn)定性則更低。
3維護(hù)
磁控軟起動(dòng)裝置：
磁控軟起動(dòng)裝置核心器件為自藕式可控電抗器，穩(wěn)定可靠性高，免維護(hù)。
晶閘管固態(tài)軟起動(dòng)器：晶閘管固態(tài)軟起動(dòng)器核心器件為串并級(jí)晶閘管，穩(wěn)定可靠性低，維護(hù)麻煩。
4諧波污染
磁控軟起動(dòng)裝置：
磁控軟起動(dòng)裝置核心器件自藕式可控電抗器設(shè)置專門的諧波消除繞組，使諧波電壓畸變率控制在2.3%以內(nèi)（電壓畸變率不大于5%，遠(yuǎn)小于國家標(biāo)準(zhǔn)），不會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成危害。
晶閘管固態(tài)軟起動(dòng)器：
晶閘管固態(tài)軟起動(dòng)裝置核心器件為串并級(jí)晶閘管，起動(dòng)時(shí)靠改變晶閘管導(dǎo)通角大小實(shí)現(xiàn)斬波，從而改變串接在回路中的電動(dòng)機(jī)的端電壓實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)的。晶閘管導(dǎo)通斬波時(shí)諧波注入電網(wǎng)，諧波電壓畸變率高（電壓畸變率大于5%，遠(yuǎn)大于國家標(biāo)準(zhǔn)），會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成危害。
磁控軟起動(dòng)與晶閘管的列表比較：
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