高压电机的磁控软启动设计

1 磁控软启动的特点

高压磁控软启动是将“限流作用可控”的电力器件—“磁饱和电抗器”串入电机定子回路实现软启动的一种装置。它具有占地少、功能全、运行可靠、维护简单、价格低廉、启动重复性好等优点，兼具晶闸管软启动的优良性能和液阻软启动的低廉价格；不足之处是在饱和阶段会产生一些高次谐波，需要较大功率的辅助电源。

2 磁控软启动的工作原理及组成

磁控软启动从电抗器启动衍生而来，它与电抗器启动的主要区别在于串接在电机定子回路上的三相电抗器的限流作用可控。因为装置的软启动控制通过电气磁路来实现，所以该启动方式叫做“磁控软启动”。磁控软启动装置包括饱和电抗器单元和励磁控制单元。

2.1 饱和电抗器单元

饱和电抗器单元由铁芯和绕组构成，其中绕组又包括交流绕组和直流绕组。交流绕组为“工作绕组”，A、B、C每相各一对，用于限制电机启动过程中的定子电流，限流程度受直流绕组控制；直流绕组为“控制绕组”，三相交流工作绕组共用1个，通过励磁调节“工作绕组”的限流能力。饱和电抗器结构如图1所示。

2.2 励磁控制单元

励磁控制单元主回路是三相全控桥式整流电路，控制回路由主控单元、脉冲放大板组成，如图2所示。软启动过程中，励磁控制单元通过控制直流绕组中的电流，使直流绕组作用于交流绕组的励磁发生变化，从而改变饱和电抗器的饱和程度使饱和电抗器对电机定子回路的限流作用自强而弱。当投全压条件满足后，饱和电抗器单元的交流绕组被旁路，电机软启动结束。

3 磁控软启动的实际调试

某炼铁项目的高炉鼓风机电机额定功率为3200KW，额定电压为11KW（50HZ），额定电流为196A，额定转速为2933r/min。

3.1 软启动装置性能参数

软启动装置型号为YCQ-K-4000，额定启动电压为11KV，额定启动功率为3200KW，限流范围为2.5~4.5倍，启动时间为100s。