比較四種降壓軟起動的原理

一、水電阻與熱變電阻

1、水電阻式軟起動是在電機的定子或轉(zhuǎn)子回路中串入液體電阻的起動方式。當電機起動過程中，裝置通過改變極板的距離，相應(yīng)的改變極板間液體電阻，從而調(diào)節(jié)了電機的電壓。

水電阻起動最大的優(yōu)點就是：

A、價格便宜。由于沒有采用現(xiàn)代功率電子器件，而采用機械調(diào)節(jié)極板距離的方式，技術(shù)含量低，所以售價相對較低。

B、可以用于繞線電機。由于水電阻可串入繞線電機的轉(zhuǎn)子回路，可以重載起動。

但是水電阻的缺點也是顯而易見的：

A、體積大。由于無法利用功率電子器件的開關(guān)控制特性，只能把電機起動時的電壓降在水阻的溶液中。如果起動1000KW的電動機，則起動過程中水阻消耗的平均功率可達幾百KW，如此大的功率最終轉(zhuǎn)化為熱量，需要很大體積的溶液箱承受此功率，占用了很多的空間。

B、安全性差。由于水電阻靠液體來為電機定子三相降壓，絕緣困難，處理不好可能引起起火，高壓接地等事故。

C、水電阻還有壽命低、環(huán)境適應(yīng)性差的缺點。由于存在需要機械調(diào)節(jié)的移動極板，降低了裝置的可靠性，同時環(huán)境溫度對其起動性能有很大影響，比如溫度低于溶液的冰點致使溶液結(jié)冰，使裝置無法使用等。

D、無法頻繁起動、不適合一拖多。初次起動后，如果要再次起動，就需等溶液溫度降低，需要等待很長的時間。否則溶液有可能因溫度過高而大量汽化。同理如果系統(tǒng)設(shè)計成一拖多工作方式，如果水電阻功率按單臺設(shè)計，電機就不可能依次起動，必須等待，如果水電阻功率按多臺累加設(shè)計，則大大的增加了系統(tǒng)的成本和體積，價格上已無太大優(yōu)勢了。

E、維護成本較高，水電阻式存在水的蒸發(fā)問題、污染問題等，如果換水時間掌握不好可能會出現(xiàn)更大的問題。

2、熱變電阻與水電阻都屬于液體電阻，不同點是取消了移動極板，靠溶液的溫度電阻特性限制電機的電流。液體電阻的一切缺點它都有，只是它沒有移動極板，提高了機械方面的可靠性，但溶液電阻的變化是有限的，而且受溫度的影響很大，起動的成功率大大降低了，而且此特點使他完全不受控，只能聽天由命。

二、開關(guān)變壓器方式的軟起動

把變壓器的原邊串入電機定子回路，通過控制可控硅短接變壓器副邊，來改變原邊電流，從而控制電機的起動過程。此種方式軟起動是通過變壓器的降壓原理，避免了可控硅的直接串聯(lián)中的均壓問題，從而回避了技術(shù)難點。

但此種方式也是有一定的缺點：既雖然通過變壓器把可控硅上的電壓降低了N倍，但根據(jù)變壓器原理，可控硅上承載的電流就要增加N倍，在容量稍大的電機上，就需要并聯(lián)可控硅，可見此種方式并沒有減小可控硅容量（承載電壓*電流），而且多了一只開關(guān)變壓器。

三、磁控軟起動

此種方式是通過磁放大原理，在飽和電抗器的控制線圈中加入較小的控制電流，使電抗器的飽和程度有所改變，從而改變串入電抗器的電機的起動電流。此種方式運用了磁放大原理，從而達到以較小的功率控制較大功率的目的。
此種方式的優(yōu)點：電感的體積和成本比變壓器有所降低。

缺點：

1、響應(yīng)慢，由于串入定子回路中的電感具有電流的滯后性，在控制系統(tǒng)發(fā)出控制指令到電感達到指令的設(shè)置要求大約需要1S以上。

2、功率因數(shù)低，由于電機起動時功率因數(shù)本來就不高，定子中串入電感更加降低了功率因數(shù)，起動電流的利用率不高。

3、噪聲大，起動時噪音明顯。

四、可控硅串入方式軟起動

這是國外中高壓領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的起動方式，是國際上的主流起動方式。它是應(yīng)用了可控硅串聯(lián)技術(shù)，通過光纖傳輸控制信號，控制可控硅串的同時導(dǎo)通和關(guān)斷，從而控制電機的起動過程。

可控硅方式軟起動有諸多的優(yōu)勢，比如：

1、體積小，重量輕。

2、控制迅速，響應(yīng)快。

3、可頻繁起動。

4、可靠性高，起動成功率有保證。

鑒于以上優(yōu)勢，可控硅方式軟起動是除變頻起動外，其他幾種軟起動中性能很優(yōu)的起動方式。

至于價格方面，由于此項技術(shù)門檻較高，以前此類產(chǎn)品均為進口，給人以高價的印象，但是隨著半導(dǎo)體功率器件的技術(shù)越來越成熟、半導(dǎo)體元件的價格和國內(nèi)有實力的公司的介入，可控硅方式軟起動價格已達到了人們可以接受的程度，所以從發(fā)展的角度看可控硅方式軟起動必將取代其他幾種方式軟起動成為主流。

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