隨著水泥生產(chǎn)設(shè)備的大型化，拖動(dòng)球磨機(jī)、風(fēng)機(jī)等大型水泥生產(chǎn)設(shè)備的電動(dòng)機(jī)的功率也越來越大。交流電動(dòng)機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、價(jià)格便宜、轉(zhuǎn)子慣量小等特點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。但其起動(dòng)電流高達(dá)電動(dòng)機(jī)額定電流的5～10倍，對(duì)電動(dòng)機(jī)及所拖動(dòng)的設(shè)備造成電氣和機(jī)械損傷，而且引起電網(wǎng)電壓下降。傳統(tǒng)的鼠籠型電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)，屬有級(jí)起動(dòng)，起動(dòng)特性不理想，切除時(shí)造成的二次沖擊電流無法解決，不能實(shí)現(xiàn)頻繁起動(dòng)。在繞線式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻的起動(dòng)方法，其最大缺點(diǎn)是分級(jí)切換，阻值呈跳躍性變化，起動(dòng)不平穩(wěn)，起動(dòng)效果不理想。采用頻敏變阻器作起動(dòng)設(shè)備時(shí)，其起動(dòng)電流仍較大(為3～4倍電動(dòng)機(jī)額定電流)，電壓稍低即難起動(dòng)，同時(shí)頻敏變阻器發(fā)熱嚴(yán)重，易被燒毀，不能連續(xù)起動(dòng)。起動(dòng)電流不平滑，對(duì)電動(dòng)機(jī)有一定沖擊作用。  
　　

采用高壓變頻器起動(dòng)高壓電動(dòng)機(jī)雖具有良好的靜、動(dòng)態(tài)起動(dòng)性能，起動(dòng)電流可限制在1.5倍電動(dòng)機(jī)額定電流以下，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的1.5倍，并且在此范圍內(nèi)可隨意調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩起動(dòng)，但價(jià)格昂貴。高壓固態(tài)軟起動(dòng)器的每一相導(dǎo)電支路均由多個(gè)晶閘管(SCR)串聯(lián)而成，每只晶閘管的失效均會(huì)威脅整個(gè)裝置的正常運(yùn)行。且設(shè)備的安裝環(huán)境、操作維護(hù)要求都較高。雖可實(shí)現(xiàn)恒電流起動(dòng)、線性電壓斜坡起動(dòng)等性能，但價(jià)格仍然較貴(為高—低—高方案的高壓變頻器的60%左右)。高壓變頻器與高壓固態(tài)軟起動(dòng)器技術(shù)均較為復(fù)雜，維護(hù)難度大。 
　　

高壓鼠籠型交流電動(dòng)機(jī)液體電阻軟起動(dòng)裝置價(jià)格約為高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置的1/6～1/8。但該裝置由于是串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)的定子繞組上，要承受高電壓，高電壓增加了電液箱內(nèi)液面、溫度等參數(shù)測(cè)量和顯示的難度。同時(shí)，它還要求液體電阻有較高的阻值，而過分稀釋電解液會(huì)導(dǎo)致電阻率溫度穩(wěn)定性的下降，只能通過加長(zhǎng)導(dǎo)電通道路徑，減小導(dǎo)電截面積的方法來實(shí)現(xiàn)高阻值，這使得軟起動(dòng)裝置的體積增大。在起動(dòng)過程中，當(dāng)大電流通過電阻液時(shí)，會(huì)使電阻液溫度上升，起動(dòng)時(shí)能量消耗大。由于高壓鼠籠型交流電動(dòng)機(jī)液體電阻軟起動(dòng)裝置與高壓固態(tài)軟起動(dòng)器降壓不降頻，而轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，因此這兩種起動(dòng)器的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小。盡管鼠籠式電動(dòng)機(jī)比繞線式電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、價(jià)格低廉，但以上問題的存在，大大限制了高壓鼠籠式電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用。 
　　

近年來，水泥廠球磨機(jī)、風(fēng)機(jī)等大型水泥生產(chǎn)設(shè)備的電動(dòng)機(jī)多采用繞線式電動(dòng)機(jī)+液體變阻器+無功就地補(bǔ)償(電容器或靜止進(jìn)相機(jī))的起動(dòng)方案，雖實(shí)現(xiàn)了無級(jí)起動(dòng)，且起動(dòng)電流小，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，但仍不盡如人意。一是起動(dòng)時(shí)雖比高壓鼠籠型交流電動(dòng)機(jī)液體電阻軟起動(dòng)裝置能量消耗有所減少，但仍較大，浪費(fèi)能源，需要經(jīng)常測(cè)電阻和加水；二是由于存在可移動(dòng)部件等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，不僅體積較大，而且需要定期檢修；三是受環(huán)境溫度影響較大，起動(dòng)電流控制不準(zhǔn)確。隨著技術(shù)的進(jìn)步，在電力拖動(dòng)領(lǐng)域涌現(xiàn)出3種高壓大功率電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)新技術(shù):高壓熱變電阻軟起動(dòng)裝置、開關(guān)變壓器式高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置和高壓磁控軟起動(dòng)裝置，可望解決鼠籠式電動(dòng)機(jī)難起動(dòng)問題。  

2　高壓熱變電阻軟起動(dòng)裝置 

　　 
2.1　工作原理 
　　

它是針對(duì)大中型高壓鼠籠交流異步電動(dòng)機(jī)或異步起動(dòng)的高壓同步電動(dòng)機(jī)而研制的軟起動(dòng)裝置。熱變電阻實(shí)質(zhì)上是一種特殊的液體材料、一種特殊的電解質(zhì)的水溶液。它隨著電阻體溫度的逐步升高，電阻值逐步降低，呈現(xiàn)出明顯的負(fù)溫度電阻系數(shù)特性。 
　　

高壓熱變電阻器是由三相平衡的具有負(fù)溫度特性的電阻組成。在高壓大中型電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)，將該電阻器串入電動(dòng)機(jī)的三相定子回路中，電動(dòng)機(jī)定子電流流過熱變電阻器致使電阻體發(fā)熱，溫度逐步升高，電阻逐步降低，電動(dòng)機(jī)端電壓逐步升高，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐步增加，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)在較小的起動(dòng)電流下平穩(wěn)平滑起動(dòng)。電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中，其等效電抗值X是不變的，而電動(dòng)機(jī)等效電阻r2′/s是隨著轉(zhuǎn)差率s的減少而增大。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間，s=1，而X和r2′都非常小，因此直接起動(dòng)時(shí)電流很大(5～7倍電動(dòng)機(jī)額定電流)。如圖1所示，當(dāng)在電動(dòng)機(jī)定子回路串一熱變電阻RQ時(shí)，電動(dòng)機(jī)等效電阻r2′/s是隨著轉(zhuǎn)差率s的減少而增大，而熱變電阻RQ則隨著通電發(fā)熱阻值逐步降低，回路總電阻在區(qū)間0.1<s≤1近似不變，從而有效地保證電動(dòng)機(jī)的恒電流起動(dòng)。起動(dòng)電流小，為電動(dòng)機(jī)額定電流的2.5～3.5倍，對(duì)電網(wǎng)影響很小，起動(dòng)時(shí)電網(wǎng)壓降在10%以內(nèi)，起動(dòng)平穩(wěn)，對(duì)機(jī)械設(shè)備無沖擊，相對(duì)地延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性見圖2。 

　　 
　1.電動(dòng)機(jī)自然特性；2.串熱變電阻后特性；3.離心風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載轉(zhuǎn)矩；4.陰影區(qū)為加速轉(zhuǎn)矩 

　　

高壓熱變電阻軟起動(dòng)有以下特點(diǎn): 
　　

1)恒加速度，起動(dòng)平滑平穩(wěn)。熱變電阻具有較大的熱容性特性，且加速轉(zhuǎn)矩接近不變，從而使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程無機(jī)械沖擊且為近似恒加速起動(dòng)。在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間，因有較大的熱變電阻的存在而使電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩比“自然特性”時(shí)的轉(zhuǎn)矩小，因此它只適用于水泥廠大型風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、水泵等靜態(tài)阻力比較小的機(jī)械負(fù)載。 
　　

2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，造價(jià)低廉。與液體變阻器相比，結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，沒有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，提高了可靠性，維護(hù)方便。與高壓變頻器、高壓固態(tài)軟起動(dòng)器相比，價(jià)格低廉，只有同性能進(jìn)口設(shè)備的1/8～1/10。 
　　

3)對(duì)電網(wǎng)和負(fù)載適應(yīng)性好，不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)和負(fù)載變動(dòng)的影響。當(dāng)因電網(wǎng)電壓低和負(fù)載較重等原因造成電動(dòng)機(jī)輸出力矩相對(duì)不足時(shí)，電阻會(huì)進(jìn)一步降低，從而逐步提高電動(dòng)機(jī)端電壓，使電動(dòng)機(jī)出力增加，確保一次起動(dòng)成功。 
　　

4)與電抗器、自耦變壓器等降壓起動(dòng)方式相比，起動(dòng)時(shí)的功率因數(shù)高。 
　　

5)與高壓變頻器、高壓固態(tài)軟起動(dòng)器相比，無電磁污染。 

2.2　系統(tǒng)控制方案 
　　

針對(duì)所控制電動(dòng)機(jī)的不同，熱變阻起動(dòng)器有4種控制方案(見圖3)。其中，方案A和方案B較為復(fù)雜，高壓熱變電阻通過高壓開關(guān)柜(起動(dòng)控制柜)接入電動(dòng)機(jī)起動(dòng)回路。方案A的高壓電攜帶點(diǎn)少、安全；保護(hù)方式可采用縱差，適用于2000kW以上，且中性點(diǎn)可打開的電動(dòng)機(jī)。方案B復(fù)雜，且高壓電攜帶點(diǎn)多；但電動(dòng)機(jī)保護(hù)最方便，起動(dòng)與運(yùn)行可以分開考慮。方案C簡(jiǎn)單、投資少，適用于2000kW以下的電動(dòng)機(jī)。但熱變電阻長(zhǎng)期帶電，應(yīng)考慮加強(qiáng)防護(hù)。方案D適用于“一拖多”方案。 

2.3　使用與維護(hù) 

2.3.1　使用 
　　

1)熱變電阻器適用于不頻繁起動(dòng)場(chǎng)所，使用完畢后應(yīng)完全從電力線路中脫開，防止長(zhǎng)期帶電。 
　　

2)環(huán)境溫度:上限40℃(24h平均氣溫不超過35℃)，下限0℃；相對(duì)濕度不超過90%。 
　　

3)海拔高度不超過1000m。 
　　

4)安裝地點(diǎn)應(yīng)無劇烈振動(dòng)及沖擊、無導(dǎo)電塵埃及腐蝕性氣體、沒有火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所。 
　　

5)安裝完后應(yīng)作絕緣電阻檢測(cè)和耐壓試驗(yàn)。 
　　

6)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過程中的保護(hù)整定應(yīng)能覆蓋起動(dòng)時(shí)間，推薦采用定時(shí)限過流保護(hù)。 
　　

7)熱變電阻體頂部進(jìn)出線端以高壓電纜與外部聯(lián)接。 

2.3.2　維護(hù) 
　　

1)每次起動(dòng)之前應(yīng)檢查電阻器有無異?，F(xiàn)象，如滲漏等等； 
　　

2)每次起動(dòng)之前應(yīng)檢查絕緣子是否清潔，有無裂紋及爬電痕跡或其它異常情況； 
　　

3)定期檢查對(duì)地絕緣電阻和對(duì)地耐壓。 

2.4　應(yīng)用實(shí)例 
　　

山西海鑫國(guó)際鋼鐵公司煉鐵二廠1080m3高爐鼓風(fēng)機(jī)，所配T13500-4同步電動(dòng)機(jī)，額定功率為13500kW，額定電壓為10kV，額定電流為888A，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min，堵轉(zhuǎn)電流倍數(shù)為5.96，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩倍數(shù)為2.35，折合到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子軸機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)慣量GD2為23100kg·m2，靜阻力矩為2500N·m，空載力矩為22000N·m，10kV母線最小短路容量為240MVA。2002年5月23日，采用HTR3-15000型高壓熱變電阻起動(dòng)器一次試機(jī)獲得成功。起動(dòng)電流為2206A，不到電動(dòng)機(jī)額定電流的2.5倍，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間為23.12s，引起10kV母線壓降小于8%，電阻溫升10℃。起動(dòng)平穩(wěn)，無沖擊、無嘯叫聲。2000年3月5日，遼寧本溪北龍煉鐵公司在Y900-4型6kV、4260kW、458A高壓鼠籠式電動(dòng)機(jī)上安裝了1臺(tái)HTRS1-Y4500/6型高壓熱變電阻起動(dòng)器。2000年3月6日帶風(fēng)機(jī)一次試機(jī)獲得成功，母線壓降小于5%，起動(dòng)平穩(wěn)，無沖擊。該起動(dòng)器在北京水泥廠、安徽巢湖金庭水泥廠、廣安桂興水泥有限公司、鳳陽水泥總廠等水泥廠大型風(fēng)機(jī)已成功應(yīng)用。 

3　開關(guān)變壓器式高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置 

　　 
3.1　工作原理 
　　

該裝置是用開關(guān)變壓器來隔離高壓和低壓，把開關(guān)變壓器的高壓側(cè)繞組串聯(lián)在高壓電動(dòng)機(jī)定子回路中，開關(guān)變壓器的低壓側(cè)繞組與可控硅和控制系統(tǒng)相連，通過改變其低壓側(cè)繞組上的電壓來改變其高壓側(cè)繞組上的電壓，從而達(dá)到無級(jí)改變高壓電動(dòng)機(jī)定子端電壓的目的，以實(shí)現(xiàn)高壓鼠籠式電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)。 
　　

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意如圖4所示。隔離開關(guān)GK1、真空開關(guān)ZK1和電動(dòng)機(jī)為原系統(tǒng)，隔離開關(guān)GK2、GK3、真空開關(guān)ZK2、開關(guān)變壓器T、可控硅以及可編程序控制器(PLC)構(gòu)成軟起動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，首先檢查隔離開關(guān)GK1、GK2、GK3是否合上，在確認(rèn)全部閉合情況下，按下“起動(dòng)”按鈕，真空開關(guān)ZK2閉合，軟起動(dòng)回路接入，開關(guān)變壓器T與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)接在電源上，PLC控制可控硅的導(dǎo)通角，使開關(guān)變壓器T兩端的電壓由大到小變化，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸上升。當(dāng)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，真空開關(guān)ZK1閉合，電動(dòng)機(jī)接入原系統(tǒng)，真空開關(guān)ZK2斷開，軟起動(dòng)回路脫離，電動(dòng)機(jī)以額定轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)入正常工作狀態(tài)。此時(shí)，可手動(dòng)拉開隔離開關(guān)GK2、GK3，以使開關(guān)變壓器T上無高電壓。當(dāng)要停止電動(dòng)機(jī)時(shí)，首先合上隔離開關(guān)GK2、3，按下“停止”按鈕，PLC首先使真空開關(guān)ZK2閉合，然后斷開真空開關(guān)ZK1，軟停止回路接入，PLC使電動(dòng)機(jī)的端電壓逐步下降，直至電壓為零，斷開真空開關(guān)ZK2，軟停止結(jié)束。 

　1)電壓斜坡控制 
　　

PLC逐步提高控制電壓，電動(dòng)機(jī)的端電壓逐步升高，電流逐步上升，同時(shí)由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)機(jī)定子端電壓的平方呈正比，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，對(duì)機(jī)械負(fù)載沖擊小，從而延長(zhǎng)了電動(dòng)機(jī)及機(jī)械負(fù)載的使用壽命。尤其適用于水泥廠大型風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、水泵等靜態(tài)阻力比較小的機(jī)械負(fù)載。這種起動(dòng)模式電流逐步上升，超過額定電流的時(shí)間較短，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱小，在工藝上對(duì)起動(dòng)時(shí)間不作嚴(yán)格要求的條件下，應(yīng)優(yōu)先采用這種起動(dòng)模式，以減少電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱。 
　　

2)恒電流控制 
　　

PLC不斷檢測(cè)電動(dòng)機(jī)的電流，如果電流小于設(shè)定值，則提高電動(dòng)機(jī)的端電壓，直至達(dá)到設(shè)定值。隨著電動(dòng)機(jī)的加速，電動(dòng)機(jī)的反電勢(shì)增加，電流下降，當(dāng)電流低于設(shè)定值時(shí)，PLC再提高電動(dòng)機(jī)的端電壓，如此反復(fù)，使電動(dòng)機(jī)的電流保持在設(shè)定值附近，直至達(dá)到電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速時(shí)，軟起動(dòng)結(jié)束。 
　　

這種起動(dòng)模式起動(dòng)時(shí)間短，但電動(dòng)機(jī)的過電流時(shí)間較長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱較大，如果工藝上要求起動(dòng)時(shí)間短，可采用這種起動(dòng)模式。而水泥生產(chǎn)工藝對(duì)起動(dòng)時(shí)間不作嚴(yán)格要求，因此一般不采用。 
　　

3)初始脈沖式 
　　

在這種模式下，PLC可控制軟起動(dòng)裝置輸出4～6個(gè)額定電壓周波的首脈沖力矩(指在起動(dòng)瞬間輸出0.08～0.12s時(shí)間的額定電壓所產(chǎn)生的力矩)，然后電動(dòng)機(jī)的端電壓下降到與負(fù)載相適的值，再根據(jù)設(shè)定的情況電動(dòng)機(jī)的端電壓逐步升高，直至電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。 
　　

該裝置具有完善的保護(hù)功能，在電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)后，PLC仍對(duì)電動(dòng)機(jī)的電壓、電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電源電壓過高、過低、缺相，電動(dòng)機(jī)相間、匝間短路、過流、三相電流不平衡時(shí)，進(jìn)行報(bào)警并跳閘。 
　　

該裝置其它技術(shù)性能見表1。

3.2　性能特點(diǎn) 
　　

1)控制功能強(qiáng)大。具有3種控制模式，控制參數(shù)及曲線調(diào)整范圍大，靈活性強(qiáng)。如對(duì)大慣量負(fù)荷可采取首脈沖方式。 
　　

2)控制精度高，受環(huán)境條件影響小，可在低溫下工作，每次起動(dòng)都按調(diào)定的方式工作，重復(fù)性能好。 
　　

3)起動(dòng)時(shí)能量損耗小，只有很小的銅損和鐵損，可連續(xù)起動(dòng)次數(shù)多。 
　　

4)體積小，土建投資少，總造價(jià)低，安裝改造方便。起動(dòng)裝置投入時(shí)，不需改變?cè)娐罚{(diào)試時(shí)間短。 
　　

5)與高壓變頻器、高壓固態(tài)軟起動(dòng)裝置相比，技術(shù)成熟，可靠性高，檢修周期長(zhǎng)。開關(guān)變壓器低壓側(cè)的電壓很低，不必采用電力電子器件串聯(lián)，而低壓控制技術(shù)已十分成熟，因而該設(shè)備是一種高可靠性設(shè)備。 
　　

6)“一拖多”性能優(yōu)勢(shì)明顯，只要最大電動(dòng)機(jī)的容量不超過軟起動(dòng)裝置的容量即可，不必象液體變阻器那樣要考慮對(duì)不同電動(dòng)機(jī)的兼容性(如繞線型電動(dòng)機(jī)需考慮轉(zhuǎn)子電壓和轉(zhuǎn)子電流的比值，鼠籠型電動(dòng)機(jī)需考慮定子電壓和定子電流)。 
　　

需要指出的是，開關(guān)變壓器式高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置價(jià)格稍貴，是液體變阻器軟起動(dòng)裝置(含高壓熱變電阻軟起動(dòng)裝置)的2倍左右。 

3.3　應(yīng)用實(shí)例 
　

2001年8月，第1臺(tái)800kW開關(guān)變壓器式高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置采用“一拖二”方案(如圖6所示)，成功地實(shí)現(xiàn)了大慶油田鉆井機(jī)組2臺(tái)高壓電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)，其中1臺(tái)為6kV、280kW鉆機(jī)電動(dòng)機(jī)，另1臺(tái)為6kV、780kW泥漿泵電動(dòng)機(jī)。泥漿泵電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間為45.2s，起動(dòng)過程中的最大電流169.8A，為電動(dòng)機(jī)額定電流89A的1.9倍。起動(dòng)電流中雖含有一定的高次諧波，而電壓的總諧波畸變率只有2.72%，不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成大的影響。

3.4　注意事項(xiàng) 
　　

1)對(duì)環(huán)境要求較高，需安裝在灰塵、腐蝕性氣體、金屬粉塵少的場(chǎng)所； 
　　

2)高壓電源的相序與控制室內(nèi)三相低壓電源的相序務(wù)必保持一致； 
　　

3)安裝高壓電纜時(shí)，務(wù)必注意接頭與箱體之間的安全距離不能少于12m； 
　　

4)在地溝內(nèi)走線要加金屬蛇皮管保護(hù)，電源線、控制線、屏蔽線要分別穿管，不能在同一管內(nèi)走線； 
　　

5)控制箱體必須牢固接地。 

4　高壓磁控軟起動(dòng)裝置 

　　

高壓磁控軟起動(dòng)裝置它是將三相磁飽和電抗器串接在電動(dòng)機(jī)定子回路中，通過晶閘管控制磁飽和電抗器，改變鐵芯的磁飽和度，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓、大容量電動(dòng)機(jī)的降壓(限流)軟起動(dòng)。起動(dòng)開始時(shí)電抗器的電抗值較大，在軟起動(dòng)過程中，通過反饋調(diào)節(jié)使電抗值逐漸減小，軟起動(dòng)完成后被旁路。高壓磁飽和電抗器在原理和結(jié)構(gòu)上與低壓(380V)磁飽和電抗器一樣，只是在某些方面采取了一些特殊處理。將三相磁飽和電抗器(三對(duì)交流繞組、每相一對(duì))合為一個(gè)整體，共用一個(gè)直流勵(lì)磁繞組，通過晶閘管控制直流勵(lì)磁電流，改變其電抗值，利用可編程序控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)磁飽和電抗器的閉環(huán)控制，使起動(dòng)電流更加平穩(wěn)。該裝置具有可靠性高、成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。 
　　

需要指出的是，磁控軟起動(dòng)裝置的輔助電源功率相對(duì)較大，因而噪聲較大。同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生一定的高次諧波。此外，磁飽和電抗器具有0.1s量級(jí)的慣性，其快速性也不如晶閘管軟起動(dòng)裝置。 
　　

我國(guó)第1臺(tái)高壓大容量磁控軟起動(dòng)裝置，于2002年5月4日在濟(jì)源鋼鐵公司煉鐵廠高爐的4號(hào)風(fēng)機(jī)6kV、2000kW異步電動(dòng)機(jī)上實(shí)現(xiàn)了恒流軟起動(dòng)。起動(dòng)電流為3.2倍額定電流，起動(dòng)時(shí)間為34s。 

5　結(jié)束語 

傳統(tǒng)觀點(diǎn)對(duì)磨機(jī)起動(dòng)力矩估計(jì)過大，甚至提出起動(dòng)力矩高達(dá)額定力矩的2.5倍，從而排斥鼠籠型電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)大型球磨機(jī)的方案。但文獻(xiàn)[1]的研究表明，球磨機(jī)在起動(dòng)瞬間的阻力矩均在磨機(jī)額定阻力矩以下(即使在長(zhǎng)期停車后起動(dòng)也是如此)，加速過程中的最大阻力矩也不超過磨機(jī)額定阻力矩的1.1倍，再加上電動(dòng)機(jī)選型時(shí)的富裕容量，說明普通鼠籠型電動(dòng)機(jī)用于重載起動(dòng)是可行的。以上幾種電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器由于推出時(shí)間較短，有的尚未在水泥行業(yè)應(yīng)用。但開關(guān)變壓器式高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置的首脈沖力矩起動(dòng)模式，為普通鼠籠型電動(dòng)機(jī)的重載起動(dòng)提供了可能。筆者認(rèn)為高壓熱變電阻軟起動(dòng)器與高壓磁控軟起動(dòng)裝置比較適合在水泥廠大型風(fēng)機(jī)上應(yīng)用；而開關(guān)變壓器式高壓電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)裝置不僅適合在大型風(fēng)機(jī)上應(yīng)用，更適合在水泥廠磨機(jī)上應(yīng)用。