在發(fā)電廠輸煤設(shè)備控制系統(tǒng)中，使用接觸器進(jìn)行電動機(jī)電源的投切，采用電機(jī)直接啟動的方式是非常普遍的。雖然，所用設(shè)備少，操作簡單，但同時也因電動機(jī)啟、停在1～2s內(nèi)即達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，而造成了一些不利影響。因此，應(yīng)用晶閘管元件組成的軟啟動系統(tǒng)是傳統(tǒng)啟動設(shè)備理想的換代產(chǎn)品，它具有無級升壓的線性工作特性、啟動電流小、對電網(wǎng)沖擊小、可減輕對機(jī)械設(shè)備的沖擊，同時具有節(jié)能及對電動機(jī)多功能保護(hù)等功能。
1、傳統(tǒng)皮帶機(jī)啟停方式的弊端
    通過長期的工作實(shí)踐，總結(jié)出帶式輸送機(jī)采用全壓直接啟動方式存在不少缺點(diǎn)：①啟動時膠帶局部張力過大，易造成膠帶損壞；②啟動力矩大，造成減速器齒輪非正常磨損，連接部件松動；③啟動時自動開關(guān)經(jīng)常跳閘，熔斷器燒損；④啟動時高達(dá)5-6倍的啟動電流，造成電動機(jī)繞組過熱，尤其是設(shè)備頻繁啟動，更加速絕緣老化；⑤急停使膠帶松弛，發(fā)生嚴(yán)重堆煤、卷帶情況；⑥電動機(jī)的啟、停噪音和沖擊震動也給工業(yè)環(huán)境帶來污染。
    鑒于上述原因，安慶石化熱電廠燃運(yùn)車間在問題突出的#5、#9皮帶機(jī)上安裝了PS1智能電機(jī)控制器（以下簡稱軟啟動器）。
2 、PS1軟啟動器的工作原理及特點(diǎn)
    軟啟動的概念起源于美國馬歇爾航天中心，它是一種采用電力電子技術(shù)、控制技術(shù)和微處理器技術(shù)等多種技術(shù)綜合而成的全新電機(jī)啟動方式。由于電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與加在定子端的電壓平方成正比，而電機(jī)電流與定子端的電壓成正比，因此可以通過控制電壓對加速轉(zhuǎn)矩和啟動電流進(jìn)行限制，電壓的控制是通過控制晶閘管的導(dǎo)通角實(shí)現(xiàn)的。PS1軟啟動器是美國摩托托尼公司產(chǎn)品，它主要由串接于電源與被控電動機(jī)之間的反并聯(lián)晶閘管及其控制電路構(gòu)成，把強(qiáng)電與弱電結(jié)合起來。起動時，由電子電路控制晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)端電壓逐漸增大，從0。逐漸前移，直至全電壓，使電機(jī)實(shí)現(xiàn)無沖擊軟起動；停機(jī)時，則控制晶閘管的關(guān)斷速度，使電機(jī)的端電壓由全電壓逐漸下降至零，實(shí)現(xiàn)軟停車。其主電路如圖1所示。
    PS1軟啟動器的工作特點(diǎn)：①減少過大的啟動轉(zhuǎn)矩，啟動轉(zhuǎn)矩從60% -100%連續(xù)可調(diào)；②減少啟動電流，啟動電流可以從2～5倍任意設(shè)定；⑧具有缺項(xiàng)、短路、過載等多種保護(hù)和自我診斷能力；④節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)，能自動檢測系統(tǒng)負(fù)載大小而調(diào)節(jié)輸出電壓、電流，明顯提高功率因素；⑤多功能性，能實(shí)現(xiàn)軟停止，正、反轉(zhuǎn)等不同控制要求；⑥在軟啟動器一側(cè)加裝旁路接觸器，使控制裝置在故障情況下，可以切換到常規(guī)模式下運(yùn)行，增加了運(yùn)行的可靠性。電動機(jī)軟啟動器起、升曲線如圖2所示。
3、PS1軟啟動器與變頻調(diào)速器和液力偶合器的比較
3.1軟起動器與變頻調(diào)速器的比較
    軟起動器與變頻調(diào)速器兩者均使用晶閘管模塊作為執(zhí)行器件。變頻器在成本上要比軟起動器高，變頻器可以無級調(diào)速，在工作過程中，產(chǎn)生諧波，造成對電網(wǎng)的污染；軟起動器的成本比變頻器低一些，它僅在起動與停車時投入運(yùn)行，因而運(yùn)行期間不存在諧波的問題。在需要調(diào)速的場合，宜優(yōu)先考慮變頻器，而在對調(diào)速無要求的場合，應(yīng)考慮用軟起動器。
3.2軟起動器與液力偶合器的比較
    軟起動器在成本上要比液力偶合器稍高，軟起動器不降低傳動效率，啟、停時間可調(diào)，輸送帶強(qiáng)度可以比采用液力偶合器下降30%以上，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，故障率低、維修量��；而液力偶合器傳動效率為0.97，有能量傳遞損失，啟、停時間固定，不可調(diào)，且經(jīng)常出現(xiàn)故障，維修量較大，檢修時間長，影響設(shè)備運(yùn)行。
4、PS1軟啟動器在皮帶機(jī)上的應(yīng)用效果
    安慶石油化工總廠熱電廠#5、#9皮帶機(jī)屬TD75型皮帶機(jī)，帶寬B=1000mm，帶速2.5m/s，皮帶機(jī)長度分別為269m和202m，電機(jī)功率均為90kW。使用過程中發(fā)現(xiàn)：其高速齒輪磨損快、更換頻繁，皮帶接頭經(jīng)常損壞。究其主要原因就是電機(jī)啟、停太快，尤其是在頻繁啟動下造成的。為此，選擇在這兩條皮帶機(jī)上各安裝一臺PSl - 38100軟啟動器�？紤]到現(xiàn)場環(huán)境及可控硅散熱條件較差，兩臺軟啟動器均安裝在變電所內(nèi)，同時把信號與輸煤PLC控制相連，實(shí)現(xiàn)程序控制。安裝完畢后，調(diào)整設(shè)定啟動轉(zhuǎn)矩、斜坡時間、限制電流、跳閘電流、最低電壓、最高電壓等參數(shù)，啟動試運(yùn)行，能實(shí)現(xiàn)手動、自動啟動和停止操作；可實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的軟啟動、硬啟動、軟停止和自由停止。
    #5、#9兩條帶式輸送機(jī)電動動機(jī)采用軟啟、停以后，取得了良好的使用效果，不僅解決了帶式輸送機(jī)機(jī)械和電氣方面的問題，同時節(jié)約了電能。
    使用PS1軟啟動器前后，節(jié)能效果明顯，現(xiàn)場測試結(jié)果見表1。
    從測定運(yùn)行數(shù)據(jù)來看，電機(jī)的起動電流大大降低，負(fù)載的功率因數(shù)得到了提高。根據(jù)皮帶80%的時間處于70%負(fù)載，這樣每年節(jié)電為：
    每年運(yùn)轉(zhuǎn)時間- 24×365×80%= 7008(h)
    每年節(jié)電= (59.2 - 48.1)×7008=77788.8(kWh)
5、結(jié)  論
    1)安慶石化總廠熱電廠#5、#9皮帶機(jī)安裝PSl -38100軟啟動器以后，一年多來，運(yùn)行平穩(wěn)、電機(jī)軟啟動器質(zhì)量可靠，實(shí)現(xiàn)了免維護(hù)。
    2) PS1型軟起動器對帶式輸送機(jī)等變負(fù)荷的場合節(jié)電明顯。
    3)實(shí)現(xiàn)了電動機(jī)平滑啟動、無級加速、平緩?fù)�機(jī)。
    4)成功地解決了電動機(jī)直接啟動造成的帶式輸送機(jī)電氣和機(jī)械問題。
    5)傳統(tǒng)的啟動方式雖然在現(xiàn)今仍應(yīng)用較多，但軟啟動的卓越啟動及保護(hù)功能正逐漸被人們所認(rèn)可，并且在應(yīng)用成功的基礎(chǔ)上逐步推廣。