摘要：本文較詳細地論述了磁閥式高壓軟起動器的特點、工作原理、調感原理、技術優勢與各種軟起動器性能比較、產品選型、一次接線方案、規格尺寸、安裝基礎等事宜。閱讀此文，可全面了解該產品，便于選擇與應用之需。

　　引言

　　武漢海澳電氣有限公司是一家專業從事磁閥式高壓電機軟起動器及磁閥式高壓動態無功補償的高新技術企業。HDQ型磁閥式高壓固態軟起動裝置系該公司創新成果，獲兩項國家授權專利：“高壓電機六柱式三相自勵磁控軟起動裝置”（ZL200720088306.2）和“高壓電機四柱式單相自勵磁控軟起動裝置”（ZL200720088304.3）.該技術成果已通過湖北省科技廳組織的專家鑒定，達到國際先進水平。

　　磁閥式高壓電機軟起動技術以磁閥式可控電抗器為核心，配合晶閘管控制器件，通過控制晶閘管導通角，改變調節直流控制電流和電抗器鐵心磁閥的磁阻，達到平滑調節電抗器感抗的目的。可控電抗器磁閥的作用與晶閘管閥類似，用于控制高壓電機起動電流大小。將磁閥取代晶閘管閥，克服了后者耐壓受限、容量受限、對波形破壞嚴重的缺點，尤其適合高壓超大功率電機軟起動，這是該公司產品的鮮明特色和專利技術。磁閥式高壓大電機軟起動技術具有控制效率高、調節范圍寬、響應速度快、無諧波污染、無漏磁、噪音低、損耗小、無需外加勵磁電源等顯著優點。

　　該公司生產的磁閥式高壓電機軟起動裝置已廣泛服務于電力、冶金、石化、市政、水利等行業，憑借先進的技術、可靠的質量、完善的服務贏得了用戶的廣泛贊譽。

　　該公司嚴格貫徹執行ISO9001:2008質量管理體系及現代企業管理模式，在器件選型采購、產品制造、工藝控制、試驗檢測、售前售中售后服務等均已形成嚴格、嚴謹、規范的管理程序，確保用戶得到優質的產品和周到的服務。

　　將磁閥式可控電抗器應用于高壓電機軟起動是該公司的獨創和專利技術，請認準《柏超磁控》商標。

　　一、磁閥式高壓固態軟起動工作原理

　　磁閥式高壓固態軟起動是將電抗值可調的磁閥電抗器與電機定子繞組串聯（參見圖1、圖2），實現降壓軟起動。電機起動時，斷路器閉合，電抗器電抗值很大，將起動電流限制在1.5~2.5倍額定電流之間，隨后，磁閥電抗器的電抗值迅速自動調節，在數秒時間內將起動電流鎖定在設定的1.5~3.5倍額定電流值（例如2.6倍）。隨著電機轉速的增加，磁閥電抗器的電抗值逐漸減小，以保持電機電流為恒定值，實現恒流起動。當電機轉速接近額定轉速，電機電流下降到1.1倍時，旁路開關閉合，將磁閥電抗器切除，電機平滑過渡到全壓運行方式。整個起動過程中，電機電流十分穩定，轉速平穩上升，無任何二次沖擊（參見圖3）。本磁閥高壓軟起動優良性能已得到大量用戶的一致認同，堪稱固態軟起動裝置中的“寶馬”、“奔馳”。

　　圖1高壓小容量電機接線（前端）

　　圖2高壓大容量電機接線（后端）

　　圖3電機現場起動曲線（橫坐標時間60秒）

　　二、磁閥式電抗器調感原理

　　磁閥電抗器是本高壓固態軟起動的核心部件，其內部為全靜態結構，無運動部件，工作可靠性高。現以單相電抗器為例說明，其原理接線如圖4所示。

　　電抗器鐵心由兩個并聯的工作主鐵心柱及交流旁路鐵心組成，主鐵心柱上分別對稱地繞有匝數為的兩個線圈。每柱的繞組有抽頭比為δ=的抽頭，它們之間接有可控硅T1、T2，不同鐵心的上下兩個主繞組交叉連接，續流二極管則橫跨在交叉端點上，繞組兩段串入起動電機回路。

　　電抗器工作時，可控硅T1、T2兩端電壓為系統額定電壓的5%左右。輪流導通可控硅T1、T2，可在回路中產生直流控制電流，使電抗器磁閥鐵心飽和，從而實現電抗值的連續可調。磁閥電抗器輸出電流大小取決于可控硅T1、T2的導通時間，導通時間越長，則產生的直流控制電流越強，磁閥鐵心的磁阻越大，電抗器感抗值越小。

　　磁閥電抗器采用了創新的磁閥結構、極限磁飽和技術。在磁閥電抗器整個容量調節范圍內，非磁閥段鐵心始終工作于鐵磁特性的不飽和線性區，磁阻相對處于飽和工作狀態的磁閥忽略不計。鐵心磁閥的磁飽和度設計接近極限值，可使所產生的諧波很小（≤3%額定電流），大大低于晶閘管固態軟起動產品所產生的諧波。

　　用于高壓軟起動的磁閥電抗器經特殊設計，性能優良：電抗值調節范圍寬廣（最大電抗值與最小電抗值之比為10倍以上），產生諧波小（≤3%額定電流），噪音低，結構緊湊，可靠性高。

　　三、HDQ型磁閥式高壓固態軟起動裝置技術優勢

　　1.將磁閥取代晶閘管閥組，可靠性極高，且免維護；

　　2.原創、先進的磁閥結構和極限磁飽和技術，起動性能優異；

　　a．電抗器電抗值調節范圍寬，起動電流可以在1.5~4.0倍額定電流范圍內任意設定；（標準設計為2.0Ie~3.5Ie）

　　b．起動電流諧波很小，噪音水平低；

　　c．起動電流曲線可以根據需要設定為爬坡方式、恒流方式，并精確鎖定控制；

　　3.具備軟停止功能；

　　4.磁閥式可控電抗器本體采用真空浸漬工藝制造，干式敞開結構，具有電壓分布均勻，散熱好、機械強度高、防潮、防腐蝕，使用壽命長等優點；

　　5.以西門子PLC作為控制器，應用FPGA高性能大規模集成芯片作為脈沖功率放大和國外品牌觸摸屏作為人機界面，操作、調試方便，可靠性高；

　　6.控制系統可實時顯示起動曲線并記錄，具有開關變位信息記錄功能、故障記錄和顯示功能，具備與上位機的通信功能；

　　7.采用專利六柱一體化（ZL200720088306.2）或大容量單相四柱式（ZL200720088304.3）結構及磁屏蔽結構設計，噪音水平低，漏磁很小；

　　8.檢驗手段先進，設備齊全。電抗器出廠試驗嚴格、齊全，包括：工頻耐壓試驗、感應耐壓試驗、直流大電流溫升試驗、可控電抗器跟蹤調節測試、軟起動裝置整體聯調試驗等。特別是考驗繞組匝間絕緣的感應耐壓試驗是公司的獨創技術，可在繞組兩端施加2倍額定工作電壓的試驗電壓，確保安全。

　　四、HDQ型磁閥式高壓固態軟起動與其他軟技術的比較

      1.比較一HDQ型磁閥式軟起動與水電阻起動裝置

       2.比較二 HDQ型與高壓晶閘管軟起動裝置

       3.比較三 HDQ型與開關變壓器起動裝置

       4.比較四 HDQ型與其他磁控軟起動裝置

      五、產品選型 

      1.使用范圍

      額定電壓3kV~10kV，額定功率100kW~30000kW各類負載的鼠籠型（同步或異步）電動機。

      2.性能特點

      起動電流可在1.5倍~4.0倍額定電流通過觸摸屏人機界面設定并鎖定，誤差≤±0.05；

      當起動電流降至1.1倍額定電流時，控制器發出短接信號，短接時無二次電流沖擊；

      起動過程，電機加速平穩，無機械沖擊；

      起動電流不受環境溫度及連續起動影響，可連續起動；

      采用緊耦合結構，容量調節范圍廣，無需外加控制大電流，無漏磁，噪音小，無諧波污染；

      軟起動裝置自身具有過流、星點脫扣、起動超時、晶閘管過載等保護功能；

      安全性高，使用壽命長達25年以上；

      體積小，免維護；

      提供RS485接口，可實現遠程通訊；

      采用PLC為主控制核心，觸摸屏為人機界面，控制單元抗干擾能力強，可靠性高；

      柜式結構，前后開門，地溝電纜進線，下進下出。

      3.主要的技術參數

　　額定電壓：3kV、6kV、10kV

　　額定功率：100kW~30000kW

　　限流范圍：1.5倍~4.0倍額定電流可設定（標準設計為2.0倍~3.5倍額定電流）

　　起動時間：5~60秒可調（120秒可選）

　　防護等級：IP20IP30

　　連續起動次數：不限

　　4.環境條件

　　溫度：-30℃~+40℃

　　空氣相對濕度不超過90%

　　海拔高度不超過1000米，超過時應提供海拔高度值

　　安裝地點無腐蝕金屬或破壞絕緣的氣體

　　5.型號說明

　　HDQ----□/□----□

　　軟起動電抗器接法（電機前端Y或電機后端△）

　　額定電壓（kV）

　　額定功率（kW）

　　6.產品代號

　　1.一次接線方案

適用范圍

接于電機前端Y

接于電機后端△

補償式大容量電機軟起動△

2.產品規格及參考尺寸

1. 安裝基礎圖

      結束語：通過閱讀此文可以肯定的是磁閥式軟起動器具有電路簡單、器件較少、成本較低、故障率低、可靠性高、經濟實惠、起動電流小、諧波分量少、特別適合中大功率高壓電動機的使用，作為軟起或智能電網中的無功補償（MSVC）。