一.装置用途

现代工业是国民经济的发动机，三相异步电机将电能转化为机械能，在现代工业的各个领域扮演 着重要 角色。 然而 ， 若不采取控制手段 ， 异步电机并网 启动时， 会产生 高达5- 7倍电机额定 电流的冲击电流。过高的 启动电 流一方面使得 供电 系统和串联的 开关设备 过载 ， 影响 电网其他 设备的正常工 作; 另一方面也 会产生较高的峰 值转矩， 对电机 本身产生 冲击 ， 损害机械 装置 。

为解决上述问题，通过软启动装置调节启动电压和电流，来确保电机设备在启动过程中安全平稳 的运行 ， 是当前工 业控制领域 广泛应 用的 方法。主要的 软启动技 术分 为磁 阀式高压固 态软启 动、 高压晶闸管软启 动和水电阻启 动装置 。本公 司生产研 发的ALGQ 型 自 励磁式高压固态软启动装置采用高压磁控电抗器技术 ， 产品性能在行业中处 千 地位。

本装置基千柔性励磁技术与电力电子技术，以低压晶闸管为核心控制器件，通过控制晶闸管的导 通角来改 变控 制绕组 中直流电 流的大小 ， 改变铁芯 的磁导率， 进而改 变高压 绕组的阻抗。在磁 控电 抗器和电动机的定子串联的回路中，电抗器的阻抗在预定的时间内由大到小自动无级减小，电机端电压 逐渐上 升至全压 ， 最终 实现了电 机软启动， 达到 了降 压限 流的目 的。此外 ， 相较 千其 他软启 动技 术， 本装置 尤其适用 千超高压 及超 大容 量电机 。

公司生产的 ALGQ 型 自 励磁式高压固态软启动装 置已广泛服务 千电 力、 冶金、 石化、市 政、水利等行业， 在南水北 调等国 家大型 项目中得到良 好的应用 ， 并得到用户的 。

二.产品型号说明

三.工作原理

ALGQ 型自励磁式高压固态软启动是基千柔性励磁技术与电 力电 子技术，以 磁控电 抗器为核 心， 配合晶闸管控制器件，通过控制晶闸管导通角，改变调节直流控制电流和电抗器铁心磁阀的磁阻， 达到平滑调节电 抗器感抗的目的。可控电 抗器磁阀的作用与晶闸管阀类似 ， 用千控制高压电 机启动电流大小。用磁阀 取代晶闸管阀， 克服 了后者耐 压受限 、容 量受限 、对 波形破坏严重的缺点， 尤其适合高压超大功率电机软启动。磁控式高压大电机软启动技术具有控制效率高、调节范围宽、响应 速度快 、无谐 波污染 、无漏磁 、噪音低、损 耗小、无需 外加励 磁电源等显著优点。

ALGQ 型 自 励磁式高压固 态软启动是将电 抗值可调的磁控电 抗器与电 机定子绕组串联(参见图1 、图 2 ) ' 实现降压软启动。电机起动时， 断路器闭 合，电 抗器电 抗值很大， 将起动电流限制在1 . 5 2 . 5 倍额定电 流之间 ， 随 后， 磁控电 抗器的电 抗值迅速自动调节， 在数秒时间内将起动电流锁定在设定的1 . 5 3. 5 倍额定电流值(例如2 . 6 倍) 、随 着电机转速的增加， 磁控电 抗器的 电抗值逐渐减小，以 保持电机电流为恒定值， 实现恒流起动。当电 机转速接近额定转速，电 机电流下降到1 . 1 倍时， 旁路开关闭 合， 将磁控电抗器切除，电 机平滑道渡到全压运行方式。整个启动过程中，电 机电 流十分稳定， 转速平稳上升， 无任何二次冲击(参见图3 ) 。本磁控高压软启动环保无漏磁、结构紧凑 、安装方便、免于维护.

四.磁控式电抗器的控制原理

基千柔性 励磁技术和电 力电 子技术的 磁控式电 抗器是软启动装置的 核心部件，其内部为全静 态结构， 无运动 部件， 工作可靠性 高。现以单相电抗器为例 说明，其原理接线图 如图4所示。

电抗器铁 芯由 两个并 联的工作主铁芯 柱及交 流旁路铁芯 组成， 主铁芯 柱上分别对称 地绕 有匝数 为N / 2 的两个线圈。每柱的绕组有抽头比为 o = N / 2的抽头， 它们之间接有可控硅T1 、T 2 , 不同铁芯的上下 两个 主绕 组交叉连接，续流二极 管D则横 跨在 交叉端点 上，绕组 另一 端并联接后接至电源。

当电 抗器绕组 接至电源电压时， 在可控硅 T1 、 T 2 两端 感应 出约为 5%倍电源电 压的 电压。在电源电压一个工频周期的正、负半周分别触发导 通可控硅T1 、T 2 , 形成图 5 所示的等效电路， 在回 路中产生直流控制电 流和。利用附 加直流励磁 磁化铁芯 ， 改变铁芯 磁导 率， 使电抗器工 作铁芯饱合，从而实现电抗值 的连续 可调 。晶闸管导通角越 大， 励磁 电流越大， 电抗器的 电抗值 越小。

磁控式 可控电抗器采用了的 小截面铁芯和极限磁饱和技术。如图5 所示，工 作主铁芯 柱由大截面段和小截面段串联而成。在可控电抗器整个容量调节范围内， 大截面段铁芯始终处千磁铁性能的未饱和线性区， 磁阻相对千小截面段可忽略; 而小截面段 的磁饱和度设计接近极限值。可控电 抗器所产 生的谐波极小。

五.装置性

1、核心技术优势： 磁控式可 控电抗器采 用的 磁阀结构和极限磁饱和技术，以及自耦励磁结构，不需要大容 量的励磁电 源， 性能优良 ， 可靠性 。采用六柱一体化或大容量单相四柱式结构和磁屏蔽设计及紧耦合结构， 噪音水平低，漏磁很小;将磁阀取代晶闸管阀组，系统谐 波小，不会增加电网的谐波，同时也大大提高了软启动装 置的可靠性;

2、启动电流调节范围 大： 可在1 . 5 - 4 . 0 倍额定电 流

内任意调节。适用千带 有各种 负载的电 机启 动， 如水 泵、空气压缩机、 主抽风 机、除尘风 机、烧结风机、球磨机等;

3 、 友好的人机界面 ： 操作触 摸屏对启 动参数的 进行设 定， 可查阅 6 条历 史曲 线; 运行和维护成本 低： 控制系统参数经调试 设定后， 无需更改， 每次启动由 系统自动完成 。基本免维护， 无额外的维护费用。启动时耗能小 ， 温升小， 可无限 次连续启 动;

4、质量可靠 ： 长期投入使用后， 启动曲线仍保持一致， 电机加速平稳 。启动时 可确保电网压降 最小， 无二次浪涌电流冲击 ;

5、具 有软停止功能 ： 软停止效果明显 ， 性能优异 ;

6、安装成本低 ： 接线简单， 安装方便 ， 无需增加其它的安装费用;

7、的 控制和仿 真技术： 采用国际 的计算机仿真技术， 整个启 动过程 可预 测、可控制、可调整 。控制系统采用德国西门 子系列PLC, 并应用 FP GA 高性能大规模集成芯片实现脉冲功率放大， 大大提高了 控制精度和控 制性能 。通过PLC 上的RS485 串口， 控制系统可监视各 类启 动参数 ， 实时显示并记 录启 动曲线。具有开关 变位信息 记录功 能、故障记录和显 示功能 ， 和与上位机的 通信功能 ;

8、制作工艺成熟： 磁控电抗器本体采用真 空浸渍工艺制造， 干式敞开结构。具有电 压分布均匀、散热性好、机械强度高 、防潮、防腐蚀、使用寿 命长等优点 ;

9 、质检严格：电抗器出厂试验包括工频耐压试验 、感应压试验 、直流大电 流温升试验 、可控电抗器跟踪调 节测试 、软启动 装置整体联调试验等。其中检验绕组 匝间绝缘的感应耐压试验 是该公司的技术 。此外控制系统经过别的电磁干扰检测 。

六. ALGQ型自励磁式高压固态软启动装置与其他软启动技术的比较

七.标准规范

软启动装置的设计、制造、包装、运输、安装、验收须符合下表所列出的标准、规范和相关 国家标准 ( GB) 的要求， 但不限于此。 所列标准均按国家现行有效的版本执行， 当标准不一致时取高值。

八.成套装置的组成

下表列出了ALGQ 型自励磁高压固态软启动 装置的主要元件清单， 我司可以根据 用户特殊需求进行调整。

九.主要技术参数

1 . 使用环境

适用千额定 电压3 k V- 1 2k V, 电机功率10 0 k W- 300 00 k W; 适用设备 包括抽 水泵、潜水泵， 压缩机 、 离心风机、轴流风机、 烧结风机、主轴风 机、球磨机等各类型高压电机。只要电机在4. 5 倍额定 电流内驱动力矩大千负载系统的阻力矩 ， 均能采用软 启动方 式。软启动柜体 安装运行的环境条件 如下表所示。

2. 主要技术参数

软启动装置运的主要技术参数如表4所示。 软启动工作 额定电压 、额定功率 、限流范围等参数仅给出范围 ， 具体的 数值将根据负载电机和用户需求进行调节 。

3. 选型表格

十.标准一次系统图

十一.典型应用现场安装图

现场安装图

实际案例实测启动电流