知識：電機各種啟動方式的優(yōu)缺點、性能大PK

電氣作業(yè)人員最熟悉的電動設備應該就是電機了，電機在啟動的時候有很多種方式，包括直接啟動、自耦減壓啟動、Y-Δ 降壓啟動、軟啟動器啟動、變頻器啟動等等方式。那么他們之間有什么不同呢？

一般電機啟動的方式

1. 全壓直接啟動

在電網(wǎng)容量和負載兩方面都允許全壓直接啟動的情況下，可以考慮采用全壓直接啟動。

優(yōu)點是操縱控制方便，維護簡單，而且比較經(jīng)濟。主要用于小功率電機的啟動，從節(jié)約電能的角度考慮，大于11kw 的電機不宜用此方法。

2. 自耦減壓啟動

利用自耦變壓器的多抽頭減壓，既能適應不同負載啟動的需要，又能得到更大的啟動啟動轉矩，是一種經(jīng)常被用來啟動較大容量電機的減壓啟動方式。

它的最大優(yōu)點是啟動轉矩較大，當其繞組抽頭在80%處時，啟動轉矩可達直接啟動時的64%。并且可以通過抽頭調(diào)節(jié)啟動轉矩。至今仍被廣泛應用。

3. Y-Δ 啟動

對于正常運行的定子繞組為三角形接法的鼠籠式異步電機來說，如果在啟動時將定子繞組接成星形，待啟動完畢后再接成三角形，就可以降低啟動電流，減輕它對電網(wǎng)的沖擊。這樣的啟動方式稱為星三角減壓啟動，或簡稱為星三角啟動（Y-Δ 啟動）。

采用星三角啟動時，啟動電流只是原來按三角形接法直接啟動時的1/3。如果直接啟動時的啟動電流以6～7Ie 計，則在星三角啟動時，啟動電流才2～2.3 倍。這就是說采用星三角啟動時，啟動轉矩也降為原來按三角形接法直接啟動時的1/3。

適用于無載或者輕載啟動的場合。并且同任何別的減壓啟動器相比較，其結構最簡單，價格也最便宜。除此之外，星三角啟動方式還有一個優(yōu)點，即當負載較輕時，可以讓電機在星形接法下運行。此時，額定轉矩與負載可以匹配，這樣能使電機的效率有所提高，并因之節(jié)約了電力消耗。

4. 軟啟動器

這是利用了可控硅的移相調(diào)壓原理來實現(xiàn)電機的調(diào)壓啟動，主要用于電機的啟動控制，啟動效果好但成本較高。因使用了可控硅元件，可控硅工作時諧波干擾較大，對電網(wǎng)有一定的影響。另外電網(wǎng)的波動也會影響可控硅元件的導通，特別是同一電網(wǎng)中有多臺可控硅設備時。因此可控硅元件的故障率較高，因為涉及到電力電子技術，因此對維護技術人員的要求也較高。

5. 變頻器

變頻器是現(xiàn)代電機控制領域技術含量最高，控制功能最全、控制效果最好的電機控制裝置，它通過改變電網(wǎng)的頻率來調(diào)節(jié)電機的轉速和轉矩。因為涉及到電力電子技術，微機技術，因此成本高，對維護技術人員的要求也高，因此主要用在需要調(diào)速并且對速度控制要求高的領域。

減壓啟動、軟啟動、變頻啟動優(yōu)缺點對比

減壓啟動，常見的是星-三角啟動，缺點是啟動力矩小，僅適用于無載或輕載啟動。優(yōu)點是，價格便宜。

軟啟動，可以設置啟動時間和啟動初始力矩對設備實現(xiàn)軟啟動與軟停止，并能限制啟動電流，價格適中。

變頻啟動，能根據(jù)設定時間平滑啟動，并讓設備運行在設定頻率，價格較高。

軟啟動、變頻器、減壓啟動性能原理對比

軟啟動、變頻器、減壓啟動綜合分析

1. 價格問題

自然是變頻器最貴，Y-Δ、自耦減壓啟動相對便宜。對于投入較小的項目，經(jīng)濟性就會成為首選；

2. 可控問題

Y-Δ、自耦減壓啟動簡單，但僅僅只是啟動。但在自動化程度高的場合，估計就會使用得較少，甚至軟起也少。而通過變頻器調(diào)控電機，包括轉速、電壓等就遠不是減壓啟動、軟啟動所能比擬的。所以變頻器在大型或自動化程度高的生產(chǎn)線就是首選了。

3. 組網(wǎng)通訊

變頻器本身可以通過自身集成的或擴展的通訊口實現(xiàn)網(wǎng)絡監(jiān)控。軟起還能做一些監(jiān)控，但要實現(xiàn)電機的實時監(jiān)控，也是減壓啟動、軟啟動所不能比擬的。

4. 維護方面

由于Y-Δ、自耦減壓啟動本身就比較簡單，自然維護起來也最簡單。我其實很反對使用軟起，如果不選擇變頻器，肯定會直接選擇Y-Δ或自耦減壓啟動。

5. 變頻器能完成實現(xiàn)電機的軟起軟停，所以在相對負載較大的場合，Y-Δ、自耦減壓啟動或軟啟動都比不上變頻器。

補充知識對比

1. 軟啟動器和變頻器

變頻器和軟啟動設備都屬于降壓啟動范疇. 變頻器是通過改變頻率達到降壓啟動的目的。

軟啟動是通過改變晶閘管的導通角來達到由電壓0到全電壓的啟動過程

變頻器是全程控制,而且可以由儀表信號來控制任何時段的電機轉速,軟啟動器只能在電機啟動和停止是起到降壓的目的。

2. 電機啟動方式大類比

電機啟動常用方法：全壓直接啟動、自耦減壓啟動、Y-Δ啟動、軟啟動、變頻啟動等。

在電網(wǎng)和負載兩方面都允許的情況下，電機以直接啟動為宜，因為操縱控制方便，而且比較經(jīng)濟。

自耦減壓啟動經(jīng)常被用來啟動較大容量鼠籠式異步電機，雖然自耦減壓啟動是一種老式的啟動設備，但利用自耦變壓器的多抽頭減壓，既能適應多種負載啟動的需要，又能得到更大的啟動轉矩，加之還因裝設有熱繼電器和低電壓脫扣器而具有完善的過載和失壓保護而被廣泛應用。

星三角啟動方式電流特性很好，而轉矩特性差，故只適應于無載或輕載啟動的場合，但這種方式結構最簡單，價格最便宜，在輕載運行中可以節(jié)約電力消耗。

以上這些啟動方式都屬于有級減壓啟動，存在明顯缺點，即啟動過程中出現(xiàn)二次沖擊電流。

3. 軟啟動與傳統(tǒng)減壓啟動方式對比

軟啟動與傳統(tǒng)減壓啟動方式的不同之處是：

①無沖擊電流。軟啟動器在啟動電機時，通過逐漸增大晶閘管導通角，使電機啟動電流從零線性上升至設定值。對電機無沖擊，提高了供電可靠性，平穩(wěn)啟動，減少對負載機械的沖擊轉矩，延長機器使用壽命。

②有軟停車功能，即平滑減速，逐漸停機，它可以克服瞬間斷電停機的弊病，減輕對重載機械的沖擊，避免高程供水系統(tǒng)的水錘效應，減少設備損壞。

③啟動參數(shù)可調(diào)，根據(jù)負載情況及電網(wǎng)繼電保護特性選擇，可自由地無級調(diào)整至最佳的啟動電流。

軟啟動器和變頻器是兩種完全不同用途的產(chǎn)品。

變頻器是用于需要調(diào)速的地方，其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率；軟啟動器實際上是個調(diào)壓器，用于電機啟動時，輸出只改變電壓并沒有改變頻率。

變頻器具備所有軟啟動器功能，但它的價格比軟啟動器貴得多，結構也復雜得多。

來源：電工電氣學習

審核編輯 黃昊宇