軟啟動器

軟啟動器是一種集軟啟動、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護(hù)于一體的電機控制裝備。實現(xiàn)在整個啟動過程中無沖擊而平滑的啟動電機，而且可根據(jù)電動機負(fù)載的特性來調(diào)節(jié)啟動過程中的各種參數(shù)，如限流值、啟動時間等。

發(fā)展歷史

軟啟動器于20世紀(jì)70年代末和80年代初投入市場，

軟啟動器（圖7）

填補了星-三角啟動器和變頻器在功能實用性和價格之間的鴻溝。采用軟啟動器，可以控制電動機電壓，使其在啟動過程中逐漸升高，很自然地控制啟動電流，這就意味著電動機可以平穩(wěn)啟動，機械和電應(yīng)力降至最小。因此軟啟動器在市場上得到廣泛應(yīng)用，并且軟啟動器所附帶的軟停車功能有效地避免水泵停止時所產(chǎn)生的“水錘效應(yīng)”。

異步電動機以其優(yōu)良的性能及無需維護(hù)的特點，在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。然而由于其起動時要產(chǎn)生較大沖擊電流（一般為額定電流

的5-8倍），同時由于起動應(yīng)力較大，使負(fù)載設(shè)備的使用壽命降低。國家有關(guān)部門對電機起動早有明確規(guī)定，即電機起動時的電網(wǎng)電壓將不能超過15%。解決辦法有兩個：增大配電容量，采用限制電機起動電流的起動設(shè)備，如果僅僅為起動電機而增大配電容，從經(jīng)濟(jì)角度上來說，顯然不可取。為此，人們往往需要配備限制電機起動電流的起動設(shè)備，過去人們多采用Y/△轉(zhuǎn)換，自藕降壓，磁控降壓等方式來實現(xiàn)。這些方法雖然可以起到一定的限流作用，但沒有從根本上解決問題。

伴隨傳動控制對自動化要求的不斷提高，采用可控硅為主要器件、單片機為控制核心的智能型電動機起動設(shè)備－軟起動器，已在各行各業(yè)得到越來越多的應(yīng)用，由于軟起動器性能優(yōu)良、體積小、重量輕，并且具有智能控制及多種保護(hù)功能，而且各項起動參數(shù)可根據(jù)不同負(fù)載進(jìn)行調(diào)整，其負(fù)載適應(yīng)性很強。因此電子式軟起動器將逐步取代落后的Y/Δ、自耦減壓和磁控式等傳統(tǒng)的減壓起動設(shè)備成為必然。

電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，智能型軟起動器得到廣泛應(yīng)用。智能型軟起動器是一種集軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護(hù)于一體的新穎電機控制裝置，又稱為SoftStarter。它不僅實現(xiàn)在整個起動過程中無沖擊而平滑的起動電機，而且可根據(jù)電動機負(fù)載的特性來調(diào)節(jié)起動過程中的參數(shù)，如限流值、起動時間等。此外，它還具有多種對電機保護(hù)功能，這就從根本上解決了傳統(tǒng)的降壓起動設(shè)備的諸多弊端。

發(fā)展趨勢

隨著國產(chǎn)變頻器產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，變頻器的價格不再高高在上，它不僅解決了電機啟動產(chǎn)生大沖擊電流的問題，并且具有很好的節(jié)能效果，因此，曾經(jīng)風(fēng)光一時的軟啟動器似乎有些沒落，聲音越來越小。但是軟啟動器面臨的替代壓力確實越來越大， 這種情況在我國尤為明顯。由于中國工業(yè)技術(shù)一直較為落后，在十多年前，我國的變頻器產(chǎn)業(yè)剛剛起步，沒有定價權(quán)，國內(nèi)市場大部分為國際品牌占據(jù)，變頻器的成本一直居高不下。當(dāng)時，國內(nèi)鼠籠型異步電動機一般采用直接啟動，或用自耦、星三角啟動器啟動。上世紀(jì)九十年代，以單片機為核心、半導(dǎo)體可控硅為執(zhí)行元件的智能化電機軟啟動器進(jìn)入中國市場，并在2000年以后開始加速發(fā)展，目 前市場規(guī)模約為20億。軟啟動器主要解決電動機啟動時對電網(wǎng)的沖擊和啟動后旁路接觸器工作的問題，對電機有較好的保護(hù)作用，在輕載情況下可以實現(xiàn)一定程度的節(jié)能（約5%），但是節(jié)能效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如變頻器。隨著中國變頻器產(chǎn)業(yè)的崛起，并因此使變頻器的價格大幅下降，近幾年來，變頻器才又逐漸取代了軟啟動器的作用。

我國變頻器的國產(chǎn)化進(jìn)程正在快速崛起，質(zhì)量穩(wěn)定性進(jìn)步很快，加上服務(wù)和成本上的優(yōu)勢，變頻調(diào)速的性價比高，質(zhì)量和價格的競爭優(yōu)勢越來越明顯，軟啟動器面臨的替代壓力越來越大，科技進(jìn)步帶來的產(chǎn)品更新?lián)Q代應(yīng)該會是一個趨勢。這就如同節(jié)能燈替代白熾燈一樣，這是科技和生活進(jìn)步的必然結(jié)果，變頻器替代軟啟動器也是同樣道理。特別是我國的變頻器產(chǎn)業(yè)在近十多年的發(fā)展中已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化，國產(chǎn)變頻器技術(shù)已經(jīng)比較成熟，制造成本明顯下降。我國軟啟動器行業(yè)從興旺到衰弱也經(jīng)歷了一個性價比的變革，價格從以前的每千瓦150元降到每千瓦不到50元左右，國內(nèi)很多企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量非常穩(wěn)定，但市場在逐漸萎縮。從直起、自耦和星三角啟動器的發(fā)展演變，到變頻調(diào)速器的出現(xiàn)，軟啟動器是這當(dāng)中的過渡產(chǎn)品�，F(xiàn)只有很小部分工況采用軟啟動器，比如電動機工作負(fù)載在90%以上的，其他工況以前是采用軟啟動方式起動的，現(xiàn)大多采用變頻調(diào)速器了，因為變頻調(diào)速器的節(jié)能效果有30%左右。此外，變頻器價格也從早期的每千瓦1000元左右下降到每千瓦只有200多元（大功率），價格下降十分顯著。如今的工礦企業(yè)對變頻器的應(yīng)用已經(jīng)全面普及了，幾乎涵蓋了所有領(lǐng)域，不夸張地說，凡是用到電動機的地方肯定有變頻調(diào)速器的身影。而且變頻調(diào)速器具備了電動機所需要的起動效果和節(jié)能效果�？萍歼M(jìn)步?jīng)Q定市場占有，這就是為什么軟起動器市場發(fā)展空間會逐步下降，而變頻器市場占有率飛速提高的主要原因。

我國變頻器產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化水平已經(jīng)有了質(zhì)的突破，國產(chǎn)變頻器的市場份額也在逐步提升，但是和國外品牌在技術(shù)上相比，還是有一定距離，你認(rèn)為我國的變頻技術(shù)有可能超越國外嗎？

目 前談超越還為時過早，因為我們在變頻技術(shù)領(lǐng)域的研究、開發(fā)方面，無論在基礎(chǔ)上還是起步時間上都落后于歐美國家。但至少目前技術(shù)已經(jīng)不是我國與國外變頻器行業(yè)的壁壘，而穩(wěn)定性及產(chǎn)品性能才是各個廠商面臨的主要技術(shù)問題。許多國內(nèi)軟啟動企業(yè)都在變頻器研發(fā)上投入大量的人力與物力，力求在變頻器技術(shù)方面占領(lǐng)制高點。一批優(yōu)秀的變頻器企業(yè)脫穎而出，成為了國內(nèi)上市企業(yè)。盡管如此，變頻器的核心器件IGBT和芯片始終依賴進(jìn)口，成為制約變頻器國產(chǎn)的瓶頸。變頻器核心器件的研發(fā)制造是我國變頻器產(chǎn)業(yè)需要突破的一個重要關(guān)口，我國威爾凱電氣也正在這個領(lǐng)域進(jìn)行不懈地堅持和努力。我想不久的將來，中國的變頻技術(shù)是有可能達(dá)到甚至超越外國先進(jìn)水平，至于多久能夠?qū)崿F(xiàn)，我們一起拭目以待吧。

我國當(dāng)前節(jié)能減排政策對變頻器行業(yè)的發(fā)展會帶來什么樣的機遇？

全球性“節(jié)能減排”工業(yè)改造計劃正在大規(guī)模推行,中國作為世界大國也高度重視節(jié)能減排，低能耗、低污染的低碳經(jīng)濟(jì)將是中國未來發(fā)展的必經(jīng)之路。如今，中國正在堅定不移地推動低碳經(jīng)濟(jì)，相關(guān)節(jié)能減排政策已密集出臺。這些舉措其實都是國內(nèi)變頻器企業(yè)千載難逢的機遇，變頻器行業(yè)將迎來新一輪高速增長期。變頻器不僅要滿足國內(nèi)市場的需求，還要出口的世界各地，在全球的節(jié)能減排革命中發(fā)揮作用。

由于變頻器具有軟啟動器的所有功能，但它軟啟動器也只是一個過渡產(chǎn)品，那是否意味著終有一天這個過渡產(chǎn)品將會完全被變頻器取代而消失？在哪些場合還在廣泛應(yīng)用軟啟動器？

軟啟動器是為了填補星-三角啟動器和變頻器在功能實用性和價格之間的鴻溝而研發(fā)的產(chǎn)品，因此說它是過渡產(chǎn)品。隨著變頻器成本的逐漸下降，軟啟動器的市場空間將越來越小。至于未來軟啟動器是否會完全消失，這還需要市場的進(jìn)一步驗證。就目前情況而言，軟啟動器依然有自己的生存空間，在電機運行負(fù)載功率在80%以上時，選用軟啟動器依然是最好、最實用、最省錢的。在未來幾年，軟啟動器的市場依然會穩(wěn)定增長，但是增速遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于變頻器市場的增速，并隨著市場競爭的加劇，一批規(guī)模小競爭力弱的企業(yè)被淘汰，軟啟動器市場集中度將進(jìn)一步增加。軟啟動器產(chǎn)品的應(yīng)用現(xiàn)只涉及到我國國民經(jīng)濟(jì)較多領(lǐng)域，電力、冶金、建材、機床、石化和化工、市政、煤炭是七個主要行業(yè)。