本文介紹了高壓大功率變頻器作為大型電機的軟啟動裝置的應用，實現(xiàn)了對多臺電機分別啟動。
一、引言
近年來，高壓變頻調(diào)速技術(shù)在各行各業(yè)得到了越來越多的應用，以實現(xiàn)節(jié)能、提高電機系統(tǒng)壽命、提高產(chǎn)品質(zhì)量的高壓變頻器在世界上較低壓變頻器起要晚。但是高壓變頻器用作大型電機的啟動裝置更少。
電機的軟啟動問題一直是電機行業(yè)關(guān)注的熱點問題，特別是高壓大容量電機，隨著其用量的急劇增加，軟啟動問題日益突出。
大家都知道普通鼠籠式電動機在空載全壓時，起動電流可達額定電流的5~7倍。電機容量較大時，起動電流使電網(wǎng)電壓急劇下降，電壓頻率發(fā)生變化，從而影響同網(wǎng)其他設備的正常運行，甚至導致電網(wǎng)失穩(wěn)，引發(fā)更大事故。
電機在全電壓啟動時的大電流對定子線圈和轉(zhuǎn)子籠有很大的影響，會破壞籠子的絕緣，引起鼠籠斷裂，造成電機的故障。
電機全壓起動時，起動轉(zhuǎn)矩約為額定轉(zhuǎn)矩的7-8倍，對齒輪傳動設備而言，較大的沖擊力會加速齒輪磨損，甚至使其破裂；對皮帶傳動設備而言，加大皮帶磨損，甚至斷裂。
對于水泵類負載而言，當電機全壓啟動時，水流會在很短的時間內(nèi)達到全速，當遇到管路轉(zhuǎn)彎時，高速的水流會沖擊管壁，產(chǎn)生較大的沖擊力，形成水錘效應，破壞管道。泵前管路較長時，泵馬達突然停止時，高速水流沖擊泵葉輪，產(chǎn)生較大沖擊力，葉輪變形或損壞。
上述各點都會增加設備停工，影響正常生產(chǎn)，增加維修成本。
3-10KV電機容量比較大，一般在200KW以上。近幾年，許多行業(yè)的生產(chǎn)能力不斷提高，其生產(chǎn)設備的驅(qū)動電機也越來越大，如鋼鐵、化工等行業(yè)，使用10000KW以上的驅(qū)動電機越來越多，上述問題也日益突出，引起了人們的高度重視。
二、各種啟動/裝置方式對比
三、一拖二同步無擾一次原理圖
3.1 系統(tǒng)主要由三部分組成：
第一部分是電機1和電機2；
第二部分是無擾切換部分：KM4、L1；
第三部分是變頻及其旁路部分：KM1、KM2、KM3、KM5、KM6、KM7。
根據(jù)聯(lián)鎖要求設計的變頻調(diào)速系統(tǒng)，完全可以保證：KM5與KM6,KM7與KM3,KM2與KM3,KM3與KM5之間的電氣互鎖；
3.2 M1無擾切換過程
變頻運行：QF1、KM1、KM2、KM6吸合，KM3、KM6、KM5、KM7斷開，電機M1變頻運行。
無擾切換過程：M1變頻運行至50HZ時，合KM4，延時斷開KM2，同時合KM5，延時斷開KM4、KM6，電機工頻運行。M2切換過程類似。
3.3 同步無擾切換注意事項及優(yōu)點：
注意事項：
無擾動切換前，變頻控制器檢測電網(wǎng)電壓的幅值、頻率和相位后，控制高壓變頻器輸出同頻率、同相位、可控幅值的電壓，即可進行軟切換。在將高壓變頻轉(zhuǎn)換為工頻的過程中，電源的相位和頻率被鎖定在帶有鎖相環(huán)的電源的相位和頻率中，高壓變頻器被控制使電機處于稍高于額定電壓和頻率的電壓和頻率的狀態(tài)，提供了更充分的時間進行切換，從而實現(xiàn)了電源與高壓變頻電源和電源之間的軟切換。
無擾切換優(yōu)點：
1) 有效的降低了直接切換對電網(wǎng)的沖擊過大引起上面配電開關(guān)跳閘；
2) 減少了因為直接切換過大的沖擊對電機絕緣及散熱的影響；
3) 避免了因為直接切換引起負載負荷突然加載給管網(wǎng)還有生產(chǎn)造成影響；
4)實現(xiàn)了多臺電機的順序軟起，保護了電機。
四、結(jié)束語
變頻軟件改造的成功實施運行，體現(xiàn)出了變頻技術(shù)的廣泛應用前景，更體現(xiàn)了我國在高壓變頻綜合改造上的技術(shù)解決能力，也驗證了國產(chǎn)高壓重載變頻器性能的成熟可靠性。在大型水泵、高爐風機等負載的啟動方面都有潛力。
