论文部分内容阅读
摘要：随着近年来经济与科技的不断发展，在煤礦生产过程中使用电机”软启动”方式也日益成为主流。因为电机“软启动”方式不仅实现了对电机的智能控制，也提高了供电的安全性。本文通过比较几种常见的电机“软启动”的启动特点，从而寻找最适合煤矿生产所使用的电机“软启动”方式，以期促进煤矿生产的进一步发展。
引言
选择电机所适合的启动方式，在现有的技术水平下，这既是保护电机，延长电机使用寿命，也是保护电网和机械设备，降低设备维护和管理工作量，从而做到保证选择设备的可靠性。因此，随着煤矿机械化水平的不断提高，“软启动”在煤矿生产中使用越来越广泛。
1.有关电机“软启动”的分类及其比较
1.1.“软启动”总体上可分为有级和无级两类，前者的调节是分档的，后者的调节是连续的。其实，早先的软起动均是有级的，如Y/△变换“软启动”、自耦变压器“软启动”等。无级调节主要有三种：以“电解液液阻限流”的软启动、以晶闸管为限流器件的晶闸管软起动、以磁饱和电抗器为限流元件的磁控软起动。
2.对几种“软启动”方式的比较
其一，“液阻软启动”即由电解液形成的电阻，其导电的本质是离子导电。其阻值正比于两块电极板的距离，反比于电解液的电导率，极板距离和电导率都是便于控制的，而这正是达到电机“软启动”所需要的。它的优点是可以串在绕线式电动机转子回路中以实现重载软启动，在“软启动”过程中不产生高次谐波，并且售价低；其热容量也较大。但是，它存在“软启动”的重复性差；移动的速度较慢，难以实现启动方式的多样化等缺点。其二，晶闸管软启动，这种启动类型的优点是体积小，结构紧凑，几乎免维护，功能齐全，启动重复性好， 保护周全。但相较其他类型的启动方式，它的费用较高。其三，磁控软启动：它是从电抗器“软启动”衍生出来的。因此，将三相电抗器串在电源和电机定子之间实现降压是两者的共同点。它几乎具备晶闸管“软启动”的所有优点，并能实现软停止。但它也存在磁饱和电抗器产生的高次谐波较大，且磁控“软启动”装置需要有相对功率较大的辅助电源，噪声较大。其四，变频器：变频器可作为“软启动”设备使用，其主要特点是节能，且其具有以上启动方式的全部优点。但制约变频器作为“软启动”装置而被大范围应用于三相异步电动机的主要原因是一次性投资较高，我们了解到，对于高压变频器价格进口为1400～2000元/Kw，国产变频器的价格为600～900元/Kw。由此可见，变频器似乎并不十分适合作为煤矿用电机软启动装置。
3.浅谈煤矿用电机“软启动”方式的重要性
煤矿生产面临着工作量大，工程复杂，参与人员多，工作环境较为恶劣等方面的问题。因此，随着科技的不断发展，煤矿生产也逐渐走向机械化，而大功率异步电动机又是煤矿生产过程中常需要利用的电机，且相对大功率异步电动机来讲，“软启动”比“硬启动”（即直接起动）具有较明显的优势。
3.1.“软启动”能够减少电机启动过程引起的电网电压波动，从而使之不影响共网的其它电气设备的正常运行。
3.2. “软启动”方式能够减小电动机的冲击电流，因为往往冲击电流会造成电动机局部过热，危害电动机寿命。
3.3.“软启动”能够减小“硬启动”带来的机械冲力，因为这种冲力可能加速传动机械（轴、啮合齿轮等）的磨损。
3.4.“软启动”能够减少电磁干扰，因冲击电流会以电磁渡的形式干扰电气仪表的正常运行。
由此可见，“软启动”使得电机可以启停自如，很大程度上提高了电机的工作效率。
4.煤矿用电机选择“软启动”类型时应注意的事情
在认识到“软启动”方式对电机的重要性与“软启动”的类型之后，更重要的是如何选择好的软启动器。因此，在选择时要应主要考虑以下问题：
4.1.选择生产厂家。国内生产软启动器的厂家很多，产品五花八门。但目前在市场上有影响力的基本上都是国外产品，如施耐德的TE、罗克韦尔的A—B、ABB、西门子的产品等。所以，选择时要慎重。
4.2.要根据负载性质的不同来选择不同类型的启动器。如果负载是离心泵，则需利用泵控制功能，减少启动和停止时液流冲击所产生的系统水锤现象的发生，必须选用带泵控制功能的启动器。另外，如果负载是通风机，也可利用“软启动”功能，从而减少磨损和机械冲击，并可利用停机时制动转矩功能，可选用带智能制动功能的软启动器。负载是输送设备，可选用带预制低速功能的软启动器。若有计算机联网要求，可选带通信接口的软启动器，以便对软启动器进行远程控制和监视。同时，要注意选择的启动器能够满足煤矿防爆的要求。
4.3.合理选择启动器的规格。要根据电机根据电动机的标称功率、电流及负载形式选择启动器，一般来讲，软启动器容量稍大于电动机工作电流即可。另外，我们也要考虑启动器是否保护功能完备，如电流保护、过压保护、单相接地保护、上下口断相保护、三相不平衡保护、相位颠倒保护等等。在冷却方式的选择上，通常有机械风冷和自然风冷，机械风冷即带有冷却风机，提高电或温度控制其运转。散热对软启动器来讲相当重要，为此要尤其看重软启动器冷却装置的选择。而且煤矿生产中最好使用自然风冷的方式。总之，在选择适合的煤矿用电机软启动器时，一定要综合考虑各方面因素，只有着眼于整体，才能保证效果达到最优。
5.结束语
科技的发展使得煤矿生产的过程日益机械化、智能化，且煤矿作为国民生产生活的一大能源之一，促进煤矿生产的高效化、高质量化尤显重要。而电机“软启动”方式就是改善煤矿生产过程的一个重要举措。上文简单探讨了电机“软启动”方式的分类，以及有关几种启动方式的比较；
同时，对如何有效选择软启动器也讨论了一下，而对这些课题的完善还需要大家的共同努力。相信在相关工作者的一致探索下，进一步加快煤矿生产过程中电机的软启动化将近在咫尺。
参考文献：
[1]于永昌，王亚飞.电气软启动方式及在带式输送机的应用[J].经营管理者.2011（02）
[2]郭潞兴，李文德.调压调频软启动器在刮板输送机中的应用[J].煤.2003（06）
[3]王瑞锋，祝立安.煤矿大型皮带运输机电机软启动器的应用[J].煤矿现代化.2002（02）.
作者简介：
郭凯（1982.9.24），男，汉族，山西阳泉，2010年毕业于太原科技大学，专业：电气工程及其自动化，2004年至今从事机电工作。
引言
选择电机所适合的启动方式，在现有的技术水平下，这既是保护电机，延长电机使用寿命，也是保护电网和机械设备，降低设备维护和管理工作量，从而做到保证选择设备的可靠性。因此，随着煤矿机械化水平的不断提高，“软启动”在煤矿生产中使用越来越广泛。
1.有关电机“软启动”的分类及其比较
1.1.“软启动”总体上可分为有级和无级两类，前者的调节是分档的，后者的调节是连续的。其实，早先的软起动均是有级的，如Y/△变换“软启动”、自耦变压器“软启动”等。无级调节主要有三种：以“电解液液阻限流”的软启动、以晶闸管为限流器件的晶闸管软起动、以磁饱和电抗器为限流元件的磁控软起动。
2.对几种“软启动”方式的比较
其一，“液阻软启动”即由电解液形成的电阻，其导电的本质是离子导电。其阻值正比于两块电极板的距离，反比于电解液的电导率，极板距离和电导率都是便于控制的，而这正是达到电机“软启动”所需要的。它的优点是可以串在绕线式电动机转子回路中以实现重载软启动，在“软启动”过程中不产生高次谐波，并且售价低；其热容量也较大。但是，它存在“软启动”的重复性差；移动的速度较慢，难以实现启动方式的多样化等缺点。其二，晶闸管软启动，这种启动类型的优点是体积小，结构紧凑，几乎免维护，功能齐全，启动重复性好， 保护周全。但相较其他类型的启动方式，它的费用较高。其三，磁控软启动：它是从电抗器“软启动”衍生出来的。因此，将三相电抗器串在电源和电机定子之间实现降压是两者的共同点。它几乎具备晶闸管“软启动”的所有优点，并能实现软停止。但它也存在磁饱和电抗器产生的高次谐波较大，且磁控“软启动”装置需要有相对功率较大的辅助电源，噪声较大。其四，变频器：变频器可作为“软启动”设备使用，其主要特点是节能，且其具有以上启动方式的全部优点。但制约变频器作为“软启动”装置而被大范围应用于三相异步电动机的主要原因是一次性投资较高，我们了解到，对于高压变频器价格进口为1400～2000元/Kw，国产变频器的价格为600～900元/Kw。由此可见，变频器似乎并不十分适合作为煤矿用电机软启动装置。
3.浅谈煤矿用电机“软启动”方式的重要性
煤矿生产面临着工作量大，工程复杂，参与人员多，工作环境较为恶劣等方面的问题。因此，随着科技的不断发展，煤矿生产也逐渐走向机械化，而大功率异步电动机又是煤矿生产过程中常需要利用的电机，且相对大功率异步电动机来讲，“软启动”比“硬启动”（即直接起动）具有较明显的优势。
3.1.“软启动”能够减少电机启动过程引起的电网电压波动，从而使之不影响共网的其它电气设备的正常运行。
3.2. “软启动”方式能够减小电动机的冲击电流，因为往往冲击电流会造成电动机局部过热，危害电动机寿命。
3.3.“软启动”能够减小“硬启动”带来的机械冲力，因为这种冲力可能加速传动机械（轴、啮合齿轮等）的磨损。
3.4.“软启动”能够减少电磁干扰，因冲击电流会以电磁渡的形式干扰电气仪表的正常运行。
由此可见，“软启动”使得电机可以启停自如，很大程度上提高了电机的工作效率。
4.煤矿用电机选择“软启动”类型时应注意的事情
在认识到“软启动”方式对电机的重要性与“软启动”的类型之后，更重要的是如何选择好的软启动器。因此，在选择时要应主要考虑以下问题：
4.1.选择生产厂家。国内生产软启动器的厂家很多，产品五花八门。但目前在市场上有影响力的基本上都是国外产品，如施耐德的TE、罗克韦尔的A—B、ABB、西门子的产品等。所以，选择时要慎重。
4.2.要根据负载性质的不同来选择不同类型的启动器。如果负载是离心泵，则需利用泵控制功能，减少启动和停止时液流冲击所产生的系统水锤现象的发生，必须选用带泵控制功能的启动器。另外，如果负载是通风机，也可利用“软启动”功能，从而减少磨损和机械冲击，并可利用停机时制动转矩功能，可选用带智能制动功能的软启动器。负载是输送设备，可选用带预制低速功能的软启动器。若有计算机联网要求，可选带通信接口的软启动器，以便对软启动器进行远程控制和监视。同时，要注意选择的启动器能够满足煤矿防爆的要求。
4.3.合理选择启动器的规格。要根据电机根据电动机的标称功率、电流及负载形式选择启动器，一般来讲，软启动器容量稍大于电动机工作电流即可。另外，我们也要考虑启动器是否保护功能完备，如电流保护、过压保护、单相接地保护、上下口断相保护、三相不平衡保护、相位颠倒保护等等。在冷却方式的选择上，通常有机械风冷和自然风冷，机械风冷即带有冷却风机，提高电或温度控制其运转。散热对软启动器来讲相当重要，为此要尤其看重软启动器冷却装置的选择。而且煤矿生产中最好使用自然风冷的方式。总之，在选择适合的煤矿用电机软启动器时，一定要综合考虑各方面因素，只有着眼于整体，才能保证效果达到最优。
5.结束语
科技的发展使得煤矿生产的过程日益机械化、智能化，且煤矿作为国民生产生活的一大能源之一，促进煤矿生产的高效化、高质量化尤显重要。而电机“软启动”方式就是改善煤矿生产过程的一个重要举措。上文简单探讨了电机“软启动”方式的分类，以及有关几种启动方式的比较；
同时，对如何有效选择软启动器也讨论了一下，而对这些课题的完善还需要大家的共同努力。相信在相关工作者的一致探索下，进一步加快煤矿生产过程中电机的软启动化将近在咫尺。
参考文献：
[1]于永昌，王亚飞.电气软启动方式及在带式输送机的应用[J].经营管理者.2011（02）
[2]郭潞兴，李文德.调压调频软启动器在刮板输送机中的应用[J].煤.2003（06）
[3]王瑞锋，祝立安.煤矿大型皮带运输机电机软启动器的应用[J].煤矿现代化.2002（02）.
作者简介：
郭凯（1982.9.24），男，汉族，山西阳泉，2010年毕业于太原科技大学，专业：电气工程及其自动化，2004年至今从事机电工作。