对矿用软起动器热稳定性试验的探讨

摘 要

结合矿用软启动器的测试，讨论了GB14048.6-2008热稳定性试验的目的、测试方法，分析并总结在测试过程中的常见问题，后期矿用软起动设备热稳定性的测试提供一定的借鉴。

【关键词】软起动器 热稳定性 试验

软起动起动时具有起动电流小、起动速度平稳可靠、对电网冲击小、起动曲线可根据现场实际情况调整从而减少起动时对皮带机、刮板机和电网的冲击力，降低对皮带机、刮板机的损害，延长皮带机、刮板机的使用寿命等优点，使得矿用软启动产品在煤矿井下的应用越来越广泛。由于该产品在使用过程中半导体的频繁导通/关断，导致软起动器里的半导体器件及易近部位的接线端子温升上升很快，因此考核软起动器以上性能指标的热稳定试验越来越受到重视。下文将从软起动器热稳定性试验的目的，方法，试验原理，注意事项等几个方面进行分析及阐述。

1 软起动器热稳定性试验目的

软起动器实际上是一种运用晶闸管调压调速的设备， 利用电动机转矩近似与定子电压平方成正比， 通过对软起动器晶闸管相位角的控制， 实现电动机的端电压可以从零电压逐渐上升到全电压，最后转到工频电路，带动电机进行工作，避开直接起动电流过大的问题。

因此软启动其热稳定性试验主要是考察软起动器是否能可靠起动的靠性的一项项目之一，考察软起动器在一定时间内循环操作其的软起功能，其主电路上的半导体及易近端子的温升不超过一定值，避免软起动器内的器件温升过高造成的软起动器的非正常工作，是考察软起动器起动可靠的可靠性项目之一。

2 试验方法

2.1 试验前的参数确认

由于软起动器可控制不同类型电动机的导致其其使用类别不同。因此根据GB14048.6-2008热稳定性试验条件最低试验要求，首先应确认，软起动器的使用类别，确定X=ILRP/Ie（ILRP为预期堵转转子电流， Ie为额定工作电流）值和Tx值不应小GB14048.6-2008表6的规定值， 根据标准要求起动器的Tx值应为其过载继电器的最大脱扣时间。

2.2 主电路连接方式

当软起动器的各参数确定后， 该热稳定性试验的主电路图如图1所示，进行连接。

2.3 试验程序

一般按照GB14048.6-2008的要求，建议对试验中每次通电周期规定虚列数第n次，记录初始壳体温度C0，初始环境温度为A0，记录第n个循环后的初始壳体温度Cn，初始环境温度为An。

试验程序为

（1）设置试验电流为对应试验水平GB14048.6-2008表7规定的IT，

（2）施加试验电业UT至软起动器试品主回路输入端

（3）使试品处于导通状态，进行试验水平1的试验，待试验水平1的时间间隔后，将试品切换到截止状态，重复以上操作循环。

（4）对于需要进行GB14048.6-2008表7规定的试验水平2的的试品，试验水平1的操作完成后自动转到试验水平2的试验上，待试验水平2的时间间隔后，将试品切换到截止状态。重复以上操作循环。

2.4 试验结果判定

试验结果需满足以下三个条件，方可认定合格。

A 试验时间小于8h。

B 软起动器试品未损坏或相关器件温升未超标。

C Δn≤0.5

其Δn计算公式为

Δn =（Cn-1-Cn-An+An-1）/ Cn-1

3 试验过程中应注意

3.1 在一个循环周期内，按照GB14048.6-2008表7的要求，从试验水平1准到试验水平2的转换时间应不超过0.06s，由于在试验过程中是无载周期，一般使用类别为AC-52b、 AC-53b、AC-58b 的试验水平2不适用，也就是说 ，使用类别为AC-52a、 AC-53a、AC-58a软起动器的一个操作循环应包括从试验水平1到试验水平2，待试验水平2的试验时间完成后，将试品切换到截止状态，截止时间为1440s，即为完成一个操作循环。使用类别为AC-52b、 AC-53b、AC-58b软起动在一次操作循环数中不用完成水平2的试验

3.2 试验电压

试验过程中的试验电压为任意值，当试验电压施加到试品主电路输入断后，使用电压可以保持施加在试验过程中，也可以随着控制电压进行同步接通/断开。

3.3 Tx 导通时间的理解

国标中对截止时间的定义为： 控制器处于截止状态（也就是控制器不施加控制信号且通过主电路和电流不超过截止状态漏电流时控制器所处的状态）时的时间，在一个操作循环中包括截止时间和导通时间， 由于晶闸管截止状态漏电流一般很小， 因此， Tx 应该是从主回路出现电流（并不要求要达到ILR P ）开始计时。所以一般来说，试验电流从0上升到试验电流IT的时间延长了试验时间。

3.4 导通状态的理解

GB14048.6-2008表7要求使试品处于导通状态，由外部开关将试验电路接到负载， 电流从I0 至IT的转换过程中不应出现电流的中断。那么什么叫导通状态呢？对于以上表7的理解要求，导通状态应理解为电动机的起动过程已结束而软起动器已正常工作的过程后进行考核， 此时的电动机已处于正常运行状态的前提下。

3.5 试验持续时间的理解

试验持续时间应按照以下几个方面进行确定。

（1）进行试验时，每次测量第n次，计算Δn。若Δn≤0.5，但时间未到8h ，且试验后，被测设备无可见的损坏现象如冒烟等，且软启动的进、出线接线端子的温升不超过65K，则可停止试验；当然，若试验后有冒险或软启动的进、出线接线端子的温升超过65K，更应立即停止试验。

（2）若Δn≥0.5，时间未到8h，则直接停止试验。

（3）Δn≥0.5，但时间未到8h，且试验后，被测设备无可见的损坏现象如冒烟等，且软启动的进、出线接线端子的温升不超过65K，则试验可继续进行。

4 结语

随着该产品的不断发展， 其控制方式也多种多样化， 对软起动器的检测方法的要求也越来越高。而现阶段国标的更新速度较慢， 则要求相应检测人员在标准说明不够全面的情况下， 从各试验目的出发， 寻求更为适合产品的检测方法， 以确保产品质量安全。

参考文献

[1]GB14048.6.低压开关设备和控制设备.第4-2部分：接触器和电动机起动器.交流半导体电动机控制器和起动器（含软起动器）[S].

作者单位

中煤科工集团重庆研究院有限公司 重庆市 400037