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案例頻道空冷式換熱器是用空氣進行冷卻的工業熱交換裝置。空冷式換熱器由管束、風機（含電動機）、構架等組成。風機電動機供電電壓等級為ac 380v、50hz、三相四線制；在三相四線制供電系統中，其風機驅動電機選用鼠籠三相異步電動機，功率較大，起動方式采用直接起動或自耦變壓器減壓起動，存在很多不足之處。采用直接起動，起動電流大，一般為電動機額定電流的4～8倍，造成供電電壓顯著下降，影響同一電源其它電氣設備的正常運行；若采用自耦變壓器降壓起動，起動過程中會出現二次沖擊轉矩和電流，不能帶載起動，而且控制線路復雜，維護不便。而采用軟起動器起動，則可無沖擊電流，可恒流起動，可自由地無級調壓至最佳起動電流，這是一種最佳的異步電動機起動方案。
2 軟起動器特性
（1） 使電動機起動電流以恒定的斜率平穩上升至設定值，對電網無沖擊電流。
（2） 電動機在起動過程中保持恒流。確保電動機平穩起動，且不受電網電壓的影響。這是由于在晶閘管移相觸發電路中引入電動機電流反饋的緣故。當電網電壓波動時，控制電路能自動改變晶閘管的導通角，從而使起動電流保持在原設定值。
（3） 起動電流上升速率可調，從而減輕電動機起動時轉矩對負載的沖擊。
（4） 起動時間可調。
3 軟起動器控制
3.1 設備選擇
選用siemens—3rw22系列電子式軟起動器，對空冷式換熱器中風機驅動機構電動機進行軟 起動控制，順流風機驅動電機n=90kw、ie=164a，逆流風機驅動電機n=90kw、ie=164a。供電電壓為ac 380v 、50hz、三相四線制。
以逆流風機電動機控制為例，如附圖所示。
附圖 風機驅動電動機主回路及控制回路
電動機主回路由斷路器9qm2，正反轉控制接觸器9km2、9km3，旁路運行接觸器9km4，熱繼電器9eh1、半導體保護熔斷器fu1-3，軟起動器siemens—3rw2236組成。
控制信號由plc繼電器輸出模塊直接輸出pk1、pk2，軟起動器復位信號pk4；軟起動器故障報警由端子5、6送出一無源常開點以及控制電源斷路器9qm2，熱繼電器9eh1，控制電源保護斷路器9qf1的輔助觸點均送入plc輸入模塊。控制及系統保護由plc程序完成。
軟起動器設置：
（1） 斜坡時間5s；
（2） 起始電壓60%ue ；
（3） 限流1.5～3ie ；
（4） 停車時間10s 。
設定控制功能為自由停車，起動加速檢測。
plc輸出點pk1或pk2閉合，軟起動器對空冷式換熱器風機驅動電動機進行軟起動，當起動過程結束后，sikotart 3rw22中的晶閘管元件處于全導通狀態。旁路接觸器9km4通過sikotart 3rw22內的“motor runuing”繼電器接點閉合，在起動周期結束后2s內，旁路接觸器必須閉合，否則，sikotart 3rw22將進入全導通運行方式。如果旁路接觸器異常，這時將發出一個故障信號。
3.2 3rw22軟啟動器具有的功能
（1） 軟啟動和軟仃止；
（2） 轉矩變換；
（3）直流制動；
（4）節能模式；
（5）溫度檢測；
（6）通過rs－232接口可與pc機連接工作；
（7）選型和配置程序；
（8）電流和電壓的限定；
（9）泵功能；
（10） 啟動探測；
（11） 三種參數設定（啟動電壓、啟動時間、啟動慣性）；
（12） 各種慣性模式；
（13） 電子式過載保護。
3.3 設備選擇需要注意的問題
對于一臺能真正達到其額定轉速電動機而言，該電動機的轉矩在任何啟動時間都必須比負載所要求的轉矩大，這樣在電動機達到其額定轉矩之前就能有一個比較穩定的工作點。電動機轉矩與負載轉矩之間的差異是加速轉矩，它主要負責提高驅動器的轉速。加速轉矩越低，電動機的啟動時間越長。
只要把一臺三相異步電動機的端電壓降下來，就能達到降低啟動電流和啟動轉矩的目的。
由于啟動電壓與啟動轉矩成平方關系，因此啟動電壓不可調的太低。請務必遵守這一提示，否則會出現一個明顯的阻止轉矩，即在電動機達到額定轉矩期間產生的最低轉矩。
3.4起動方式性能比較
起動方式性能比較如附表所示。
4 結束語
采用siemens—3rw22系列電子式軟起動器，對空冷式換熱器風機驅動機構電動機進行軟起動控制，起動平穩、對供電系統無沖擊，控制系統工作穩定。
作者簡介
王 敏 女 工程師，現就職于哈爾濱空調股份有限公司空冷設計處電氣室。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號