交流鼠籠型異步電動機是油田應用最廣泛的用電設備。但他是反電動勢為主的負載，即他以反電動勢來平衡外加電壓。電機的反電動勢隨著轉子轉速的增加而逐漸增大，電動機在啟動之初反電動勢為o，所以啟動時沖擊電流很大，在電機容量較大時，會對電網及其他負載造成干擾甚至危害電網的安全運行。為了解決這個問題，采用多種降壓啟動方式：早期的串聯電抗或電阻啟動方式、自耦變壓器降壓啟動方式、星-三角轉換啟動器等。 利用晶閘管交流調壓技術制作的軟啟動器則是從20世紀70年代開始推廣的，以后美國宇航局工程師諾瓦又把功率因數控制技術結合進去，以及采用微電腦代替模擬控制電路，發展成現代的智能化軟啟動器。目前世界上許多電氣公司都生產軟啟動器，GE公司的軟啟動器最大功率達到850 kW，額定電壓500V，最大啟動電流5 900A。美國BS公司還生產中壓6-13kV，8kV同步或異步電動機，其最大功率達到10萬kW。 1.籠型電動機幾種啟動方式的比較 鼠籠型電動機幾種啟動方式的比較如表1所示。 2 軟啟動器的工作原理 圖1為軟啟動器主電路。可以看到他實際上是一個晶閘管調壓調速的線路，改變觸發導通角。，就可調節晶閘管調壓電路的輸出電壓。其主要特點是電動機的轉矩近似與定子電壓的平方成正比。 用軟啟動器啟動電機時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，直至晶閘管全導通，電動機工作在額定電壓的機械特性上。 3 在供水系統水泵上應用 在吐哈油田應用情況：吐哈油田先后在第一水源轉水系統中使用了施耐德公司的智能軟起動300kW一臺，運用其一拖三功能實現了三臺電機的軟啟動。在鄯善轉水泵房站使用了一臺160kW施耐德AITISTART 46軟起動器拖動三臺132kW電機，在油田各水井配電裝置中廣泛使用了AITISTART啟動器加無功補償的技術，實現了吐哈油田供水系統的軟啟動及節電運行。選用泵控方式，提供了平滑的無級電動機加速，并且通過減少轉矩波動，來減輕對電機、泵的損傷。從運行情況看來。達到滿意效果。 3．1 泵控功能的實現 泵控功能是根據泵工作的特性曲線而選擇的一種電機控制方式之一，該功能通過平滑地對電動機加速和減速，使泵在啟動和停機期間減少水錘。微處理器分析電動機轉速的變化，并發出指令控制電動機和降低在系統中產生喘振的可能性。啟動時間可在o～30s范圍內設置，停機時間可在0～120s范圍內設置。 3．2 運行狀態 軟啟動器可以有4種運行狀態： （1）跨越運行模式 晶閘管處于全導通狀態，電動機工作于全壓方式，電壓諧波分量可以完全忽略，這種方式常用于短時重復工作的電動機，如圖2所示。 （2）接觸器旁路工作模式 在電動機達到滿速運行時，用旁路接觸器來取代已完成啟動任務的軟啟動器，這樣可以降低晶閘管的熱損耗，提高系統的效率。在這種工作模式下，便有可能用一臺軟啟動器去啟動多臺電動機。 （3）節能運行模式 當電動機負荷較輕時．軟啟動器自動降低施加于電動機定子上的電壓，減少了電機電流的勵磁分量，從而提高了電動機的功率因數。 （4）調壓調速模式 軟啟動器既然是用晶閘管調壓原理來實現的，他就可作調壓調速運行，由于電動機轉子內阻很小，其調速范圍很小，只能在轉差率為o～Sm間調整．要得到大范圍的調速，就需在電動機轉子中串入適當的電阻。 4 應用軟啟動器后的特點 （1）采用泵控制功能，可以根據泵類負載特性檢測電動機的相關參數并自動調節輸出轉矩，以最大限度地減少機械沖擊現象。 （2）相間平衡，利用相間平衡的功能，SMC控制器能連續監測三相線電壓，并自動調節輸出電壓以平衡電動機的三相電流。 （3）節能器，由于注水泵在工頻運行下，電動機處于輕載或欠載的狀態。具有節能器功能的SMC控制器，用他內置的反饋電路連續檢測電動機負載。因為晶閘管可控輸出電壓，電動機的功率損耗通過減少電動機端子電壓而降低。 （4）內置的過載保護功能可以省去熱繼電器，使控制柜布線更加簡單、迅速。 （5）不需要增加任何傳感器或儀表，就可讀取電機的運行參數，如：電壓、電流、功率、千瓦時、運行時間等。 （6）該控制器可支持多種通訊協議。如RS232／422／485-DFl．DH-485等，為實現計算機數據采集和集中控制提供了通訊接口。 5 結 語 軟啟動裝置在水泵電機上使用，與采用自耦變壓器相比。改善了啟動特性，減少了機械損傷，減小了體積，加上靈活的使用方式及完善的功能，是理想的電機拖動裝置。