1.軟啟動節(jié)能特性
在電機(jī)全壓啟動時(shí)，由于電機(jī)的啟動力矩需要，要從電網(wǎng)吸收 7 倍的電機(jī)額定電流，而大的啟動電流即浪費(fèi)電力，對電網(wǎng)的電壓波動損害也很大，增加了線損和變損。采用軟啟動后，啟動電流可從0 —— 電機(jī)額定電流，減少了啟動電流對電網(wǎng)的沖擊，節(jié)約了電費(fèi)，也減少了啟動慣性對設(shè)備的大慣量的轉(zhuǎn)速沖擊，延長了設(shè)備的使用壽命。軟啟動控制器可以根據(jù)電動機(jī)功率因數(shù)的高低，自動判斷電動機(jī)的負(fù)載率。當(dāng)電動機(jī)處于空載或負(fù)載率很低時(shí)，可通過相位控制使晶閘管的導(dǎo)通角發(fā)生變化，從而改變輸入電動機(jī)的功率，以達(dá)到節(jié)能的目的。軟啟動器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動器啟動電動機(jī)時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機(jī)逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，啟動過程結(jié)束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。
1）軟啟動控制模式
限流軟起動控制模式：電機(jī)起動時(shí)，其輸出電壓從零迅速增加，直至輸出電流達(dá)到設(shè)定的電流限幅值Im ，然后保證輸出電流在不大于該值的情況下，電壓逐漸升高，電動機(jī)逐漸加速，當(dāng)電動機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，旁路接觸器吸合，輸出電流迅速下降至額定電流Ie以下，完成起動過程。如圖1所示。
2）電壓斜坡起動控制模式
當(dāng)電動機(jī)起動時(shí)，在電動機(jī)電流不超出額定值400%的范圍內(nèi)，軟起動器的輸出電壓迅速上升到整定值U1，然后按設(shè)定的速率逐漸增加，電動機(jī)隨電壓的上升不斷平穩(wěn)加速，直至達(dá)到額定電壓后，達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，旁路接觸器吸合，起動過程完成。一般而言，電壓斜坡起動模式適用于對起動電流要求不嚴(yán)對起動平穩(wěn)性要求較高的場所。輸出特性曲線如圖2所示。
3）突跳+限流或突跳+電壓起動模式
給出了突跳起動模式的輸出變化波形，在某些重載場合下，由于機(jī)械靜摩擦力的影響而不能起動時(shí)，可選用此種起動模式。在起動時(shí)，先對電動機(jī)施加一個(gè)較高的固定的電壓并持續(xù)有限的一段時(shí)間，以克服電動機(jī)負(fù)載的靜摩擦力使轉(zhuǎn)動，然后按限制電流或電壓斜坡的方式起動。在選用此模4）電流斜坡起動模式
為電流斜坡起動模式的輸出電流波形，其中I1為限流值，T1為設(shè)置的時(shí)間值。電流斜坡起動模式具有較強(qiáng)的加速能力，適用與兩極電動機(jī)，也可在一定范圍內(nèi)縮短起動時(shí)間。
2.變頻節(jié)能使用誤區(qū)
變頻器在工頻下運(yùn)行，具有節(jié)電功能，是事實(shí)。但是他的前提條件是：
1）大功率并且為風(fēng)機(jī)/泵類負(fù)載;
2）裝置本身具有節(jié)電功能（軟件支持）;
3）長期連續(xù)運(yùn)行。這是體現(xiàn)節(jié)電效果的三個(gè)條件。
除此之外，無所謂節(jié)不節(jié)電，沒有什么意義。一般交流電動機(jī)的機(jī)械特性曲線是一定的，理論和實(shí)際都已證明，當(dāng)負(fù)載功率小于電動機(jī)的額定功率時(shí)，其效率隨著負(fù)載轉(zhuǎn)矩的減少而降低，也就是說，電動機(jī)輕載時(shí)會相對費(fèi)電。而變頻器會根據(jù)負(fù)載的大小自動調(diào)整V/f值（其中V為電動機(jī)定子繞組的電壓，f為定子繞組的電壓變化頻率），改變電動機(jī)的機(jī)械特性曲線，使其與負(fù)載相適應(yīng)，從而使效率得到提高，達(dá)到節(jié)能之目的。
3. 電力能耗分析
為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動力驅(qū)動時(shí)，都留有一定的富余量。電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行，除達(dá)到動力驅(qū)動要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費(fèi)，在生產(chǎn)過程中，由于電機(jī)的負(fù)荷變化范圍很大，必須實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)水泵等的流量。目前調(diào)節(jié)流量的方式多為調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)方式僅僅是改變了通道的通流阻抗，而電動機(jī)的輸出功率并沒有多大改變，往往是電機(jī)在全速運(yùn)行，調(diào)節(jié)閥通過節(jié)流來控制生產(chǎn)的需要，實(shí)際上是人為增加阻力辦法達(dá)到調(diào)節(jié)目的，這種節(jié)流調(diào)節(jié)方法浪費(fèi)大量電能。當(dāng)風(fēng)量減少風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，其電動機(jī)輸入功率迅速降低。例如風(fēng)量下降到80%，轉(zhuǎn)速n也下降到80%時(shí)，其軸功率則下降到額定功率51%;若風(fēng)量下降到50%，軸功率將下降到額定功率13%，其節(jié)電潛力非常大。
在電機(jī)全壓啟動時(shí)，由于電機(jī)的啟動力矩需要，要從電網(wǎng)吸收 7 倍的電機(jī)額定電流，而大的啟動電流即浪費(fèi)電力，對電網(wǎng)的電壓波動損害也很大，增加了線損和變損。過大的起動轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生機(jī)械沖擊，對被帶動的設(shè)備造成大的沖擊力，縮短使用壽命，影響 度。如使連軸器損壞、皮帶撕裂等。造成機(jī)械傳動部件的非正常磨損及沖擊，加速老化，縮短壽命從而增加維護(hù)工作量。電機(jī)硬啟動對電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會對電網(wǎng)容量要求過高，啟動時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動時(shí)對擋板和閥門的損害極大，對設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用軟啟動裝置后，利用變頻器的軟啟動功能將使啟動電流從零開始，大值也不超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。電機(jī)啟動時(shí)啟動電流可從0 —— 電機(jī)額定電流逐步增加，減少了啟動電流對電網(wǎng)的沖擊，節(jié)約了電費(fèi)，也減少了啟動慣性對設(shè)備的大慣量的轉(zhuǎn)速沖擊，延長了設(shè)備的使用壽命。
4.結(jié)束語
電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能是國家發(fā)改委啟動的十大重點(diǎn)節(jié)能工程之一。國家發(fā)展規(guī)劃要求，當(dāng)前應(yīng)推廣變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)，即風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)照明節(jié)電器等通用機(jī)械系統(tǒng)采用變頻調(diào)速節(jié)能措施，工業(yè)機(jī)械采用交流電動機(jī)變頻工藝調(diào)速技術(shù)。電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能是目前中國節(jié)能市場上具商業(yè)潛力的領(lǐng)域。變頻技術(shù)隨著微電子學(xué)、電力電子、計(jì)算機(jī)和自動控制理論等的發(fā)展，已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的時(shí)代,完全成熟的技術(shù)，也使其應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)新的高潮。它是通過變頻調(diào)速改變軸輸出功率，達(dá)到減少輸入功率節(jié)省電能的目的。
