交流鼠籠型異步電動機是油田應(yīng)用最廣泛的用電設(shè)備。但他是反電動勢為主的負載，即他以反電動勢來平衡外加電壓。電機的反電動勢隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的增加而逐漸增大，電動機在啟動之初反電動勢為o，所以啟動時沖擊電流很大，在電機容量較大時，會對電網(wǎng)及其他負載造成干擾甚至危害電網(wǎng)的安全運行。為了解決這個問題，采用多種降壓啟動方式：早期的串聯(lián)電抗或電阻啟動方式、自耦變壓器降壓啟動方式、星-三角轉(zhuǎn)換啟動器等。 利用晶閘管交流調(diào)壓技術(shù)制作的軟啟動器則是從20世紀70年代開始推廣的，以后美國宇航局工程師諾瓦又把功率因數(shù)控制技術(shù)結(jié)合進去，以及采用微電腦代替模擬控制電路，發(fā)展成現(xiàn)代的智能化軟啟動器。目前世界上許多電氣公司都生產(chǎn)軟啟動器，GE公司的軟啟動器最大功率達到850 kW，額定電壓500V，最大啟動電流5 900A。美國BS公司還生產(chǎn)中壓6-13kV，8kV同步或異步電動機，其最大功率達到10萬kW。 1.籠型電動機幾種啟動方式的比較 鼠籠型電動機幾種啟動方式的比較如表1所示。 2 軟啟動器的工作原理 圖1為軟啟動器主電路?？梢钥吹剿麑嶋H上是一個晶閘管調(diào)壓調(diào)速的線路，改變觸發(fā)導(dǎo)通角。，就可調(diào)節(jié)晶閘管調(diào)壓電路的輸出電壓。其主要特點是電動機的轉(zhuǎn)矩近似與定子電壓的平方成正比。 用軟啟動器啟動電機時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，直至晶閘管全導(dǎo)通，電動機工作在額定電壓的機械特性上。 3 在供水系統(tǒng)水泵上應(yīng)用 在吐哈油田應(yīng)用情況：吐哈油田先后在第一水源轉(zhuǎn)水系統(tǒng)中使用了施耐德公司的智能軟起動300kW一臺，運用其一拖三功能實現(xiàn)了三臺電機的軟啟動。在鄯善轉(zhuǎn)水泵房站使用了一臺160kW施耐德AITISTART 46軟起動器拖動三臺132kW電機，在油田各水井配電裝置中廣泛使用了AITISTART啟動器加無功補償?shù)募夹g(shù)，實現(xiàn)了吐哈油田供水系統(tǒng)的軟啟動及節(jié)電運行。選用泵控方式，提供了平滑的無級電動機加速，并且通過減少轉(zhuǎn)矩波動，來減輕對電機、泵的損傷。從運行情況看來。達到滿意效果。 3．1 泵控功能的實現(xiàn) 泵控功能是根據(jù)泵工作的特性曲線而選擇的一種電機控制方式之一，該功能通過平滑地對電動機加速和減速，使泵在啟動和停機期間減少水錘。微處理器分析電動機轉(zhuǎn)速的變化，并發(fā)出指令控制電動機和降低在系統(tǒng)中產(chǎn)生喘振的可能性。啟動時間可在o～30s范圍內(nèi)設(shè)置，停機時間可在0～120s范圍內(nèi)設(shè)置。 3．2 運行狀態(tài) 軟啟動器可以有4種運行狀態(tài)： （1）跨越運行模式 晶閘管處于全導(dǎo)通狀態(tài)，電動機工作于全壓方式，電壓諧波分量可以完全忽略，這種方式常用于短時重復(fù)工作的電動機，如圖2所示。 （2）接觸器旁路工作模式 在電動機達到滿速運行時，用旁路接觸器來取代已完成啟動任務(wù)的軟啟動器，這樣可以降低晶閘管的熱損耗，提高系統(tǒng)的效率。在這種工作模式下，便有可能用一臺軟啟動器去啟動多臺電動機。 （3）節(jié)能運行模式 當電動機負荷較輕時．軟啟動器自動降低施加于電動機定子上的電壓，減少了電機電流的勵磁分量，從而提高了電動機的功率因數(shù)。 （4）調(diào)壓調(diào)速模式 軟啟動器既然是用晶閘管調(diào)壓原理來實現(xiàn)的，他就可作調(diào)壓調(diào)速運行，由于電動機轉(zhuǎn)子內(nèi)阻很小，其調(diào)速范圍很小，只能在轉(zhuǎn)差率為o～Sm間調(diào)整．要得到大范圍的調(diào)速，就需在電動機轉(zhuǎn)子中串入適當?shù)碾娮琛? 4 應(yīng)用軟啟動器后的特點 （1）采用泵控制功能，可以根據(jù)泵類負載特性檢測電動機的相關(guān)參數(shù)并自動調(diào)節(jié)輸出轉(zhuǎn)矩，以最大限度地減少機械沖擊現(xiàn)象。 （2）相間平衡，利用相間平衡的功能，SMC控制器能連續(xù)監(jiān)測三相線電壓，并自動調(diào)節(jié)輸出電壓以平衡電動機的三相電流。 （3）節(jié)能器，由于注水泵在工頻運行下，電動機處于輕載或欠載的狀態(tài)。具有節(jié)能器功能的SMC控制器，用他內(nèi)置的反饋電路連續(xù)檢測電動機負載。因為晶閘管可控輸出電壓，電動機的功率損耗通過減少電動機端子電壓而降低。 （4）內(nèi)置的過載保護功能可以省去熱繼電器，使控制柜布線更加簡單、迅速。 （5）不需要增加任何傳感器或儀表，就可讀取電機的運行參數(shù)，如：電壓、電流、功率、千瓦時、運行時間等。 （6）該控制器可支持多種通訊協(xié)議。如RS232／422／485-DFl．DH-485等，為實現(xiàn)計算機數(shù)據(jù)采集和集中控制提供了通訊接口。 5 結(jié) 語 軟啟動裝置在水泵電機上使用，與采用自耦變壓器相比。改善了啟動特性，減少了機械損傷，減小了體積，加上靈活的使用方式及完善的功能，是理想的電機拖動裝置。