軟起動器和變頻器是隨著半導體技術和電力電子技術的發(fā)展而出現(xiàn)的現(xiàn)代智能電氣裝置，廣泛地應用在交流電力拖動設備中。它們的出現(xiàn)，使鼠籠式異步電動機的起動性能得到了極大的改善，也使電動機的調速不必再依賴昂貴的直流電機和交流串激調節(jié)方式。其優(yōu)良性能和高度可靠性，受到了人們的普遍青睞。

　　但同時它們不菲的價格，也給它們的推廣應用帶來了一些障礙。一般情況下非到萬不得已，人們不會舍棄簡易而廉價的Y?起動或自耦降壓起動等方法而采用軟起動器和變頻器。

　　在某些極端的情況下，有些工程技術人員一味的追求技術先進，不考慮經濟效益，使得軟起動器和變頻器的應用失去效用和意義。比如，不必頻繁起動的設備，各自配備一臺軟起動器，起動后長期工作在額定轉速之下；又如，并列工作的數臺機器，各自用一臺變頻器同時調節(jié)，其調節(jié)精度難以達到控制要求。研宄它們的運作不難發(fā)現(xiàn)，軟起動器和變頻器的實際工作時間，只占設備工作時間的極少一部分，而99%以上的時間都在閑置。這意味著其能力只發(fā)揮了微不足道的一小部分作用，而這種能力上的浪費，直接后果就是投資上的浪費。

　　筆者意識到其中的巨大潛力，又受到網絡通訊有關技術的啟發(fā)，遂提出時分多機復用的技術概念，并根據自己多年的工作經驗，設計了應用范例和電路。

　　1時分多機復用的概念及其產生時分多機復用就是一臺主機分時段為多臺設備輪流服務。常見的空調機是一臺室外機（壓縮制冷機和冷凝器）帶兩臺室內機（風機和蒸發(fā)器）的一拖二，以及工業(yè)上一臺變頻器同時拖帶多臺電動機。與上面所不同是時分多機復用是將主機剩余（時間上的剩余而非空間上的剩余）的能力，在不同的時間分配給不同的設備使用。

　　時分多機復用的靈感來自通訊上的多路復用技術一即一個信道同時傳輸多路信號。采用多路復用技術在進行遠距離傳輸時，可以大大節(jié)省線路的安裝和維護費用。

　　比較常用的多路復用技術有兩種：頻分多路復）和時分多路復用（TDM）頻分多路復用適用于模擬信號的傳輸，電話和閉路電視都用該技術傳輸。如果一雙絞線的帶寬可以達到100kHz，而電話信號需占帶寬約3 100Hz，貝其可同時傳輸100+3.1 >32路電話。而一同軸電纜的可用帶寬達到470MHz?個電視頻道所占的帶寬為6MHz，從50MHz起開始傳輸的話，則同軸電纜可同時傳輸70個頻道的電視節(jié)目。

　　時分多路復用適用于數字信號的傳輸。由于信道的位傳輸率超過每一路信號的數據傳輸率，因此可將信道按時間分成若干片段輪換地給多個信號使用。每一時間片由復用的一個信號單獨占用，在規(guī)定的時間內，多個數字信號都可按要求傳輸到達，從而也實現(xiàn)了一條物理信道上傳輸多個數字信號。假設每個輸入的數據比特率是9. 6kbit/s，線路的比較大比特率為76.輸8路信號。

　　同樣，若簡單地以軟起動類比，一般設備的起動時間為5~10秒，則一臺專供起動用的軟起動器，不計切換時間，在8小時內可以為2 880臺電動機起動服務。

　　2時分多機復用技術應用時的注意事項時分多機復用是由多種設備組成的一個系統(tǒng)，必須由各子系統(tǒng)或各組成部分協(xié)調工作，系統(tǒng)才能正常運行。根據筆者的經驗，時分多機復用技術在具體應用時，應該注意以下幾個事項：2.1軟起動器或變頻器的容量選擇與同一時間空間上的一拖多應用原理不同，軟起動器或變頻器的容量選擇不是取所有拖動電機容量之和。如果不討論其他因素，其容量略大于比較大一臺電動機即可。但不得不考慮以下幾點：電網電壓的波動一電網電壓與電動機的工作電流成反比；軟起動器或變頻器分時投用時的頻繁起動一雖有限制起動電流的功能，但仍要比正常工作電流大許多；半導體電力電子元件的電壓/電流上升率的限制一因反復工作，軟起動器或變頻器的溫升會使du/dt和di/dt的容限下降過大的du/dt和di/dt易造成可控娃和大功率晶體管損壞。

　　所以實際應用時應選單體比較大負載的1.5 ~2倍容量的軟起動器或變頻器。

　　2.2軟起動器或變頻器防止輸出端加載反向電壓實際經驗告訴我們，在軟起動器或變頻器的電源側未加電壓的情況下，負載側絕不允許加電壓，即所謂的加反向電壓，因為這極易造成可控硅、晶體管和IGBT的損壞，筆者已有這方面的教訓。在電路控制中，如果不是先切斷電動機側的接觸器，也不是通過控制電路正常停機，而是直接切斷軟起動器或變頻器電源側的開關或接觸器，則運轉中的電動機的反電勢就會加到它的負載側，造成軟起動器或變頻器的損壞。所以在設計電路時（不論是繼電器還是PLC控制電路），務必要加以防止。

　　2.3時分多機復用保護電路的設計多機復用的保護，需要兼顧軟起動器與變頻器和電動機兩個方面。盡管軟起動器或變頻器每次只拖動一臺電機，似乎通過的是同樣的電流，但其實兩者的結構性能不同，保護的原理和要求也不同。

　　電動機保護開關既有瞬動防短路的電磁保護功能，又有防過流的電熱保護功能，保護的動作時間是毫秒級的，這對抗過載能力較強的電動機來說是足夠了。而電力電子元件就要嬌氣得多，瞬間的電擊穿尚可自愈，稍長時間的熱擊穿就徹底報廢了，所以要求的保護動作要快得多。這就是為什么我們看到，凡是應用軟起動器與變頻器的電路，除了過載保護開關之外，還另外單獨設有比軟起動器與變頻器額定電流大3 ~4倍的專用速斷保險器的緣故。

　　比如：3kW的電動機，其保護開關可選6A左右，而軟起動器與變頻器的速斷保險，至少要選20A以上。

　　2.4時分控制防止誤動作時分多機復用的分時段控制十分關鍵，否則就會產生預想不到的嚴重后果。一定要把問題考慮周到，對可能發(fā)生的不利情況多做假設，反復求證。務必要做到：禁止在軟起動器與變頻器負荷側的接觸器斷開之前切斷軟起動器與變頻器電源側的開關；軟起動器與變頻器的起動和停止，一般情況下都應該用控制軟起動器與變頻器的專用起停信號來操作；禁止兩臺電動機同時起動或同時調頻運轉；工作順序應該確保：開機時，先閉合負載接觸器，再起動軟起動器或變頻器；停機時，先旁路和停止軟起動器或變頻器，再斷開負載接觸器。

　　3時分多機復用技術應用A?多臺電動機的順序軟起動軟停止用一臺軟起動器起停多臺電動機。起動時：軟起動器只是在每臺機的起動過程中投用，起動結束立即退出，由旁路接觸器接替運行，軟起動器轉為下一臺電動機軟起動。停機時：軟起動器先重新投入代替旁路接觸器，完成軟停止后再退出，并順序為下一臺電動機軟停機。順序起動和停機不要求次序可選，起動停止的順序是事先己確定不變的。

　　這種應用，對于集中安裝需要同時運行的多臺重型設備（比如大型自來水廠的供水栗群），優(yōu)點十分突出。

　　是電動機軟起、軟停的主回路原理圖。

　　該主回路原理圖，根據應用的需要配以適當的過程調節(jié)器和程序控制器，即可適用于多種時分多機復用的方案中。

　　電動機軟起、軟停的電氣控制原理圖如。

　　4時分多機復用技術應用B?污水處理表曝機的溶氧控制曝氣是污水處理活性污泥法的關鍵工藝。進入系統(tǒng)的污水量、污水中有機物的含量、微生物的活性等，都會對污水的含氧量產生影響，同時微生物降解有機廢水的生化活動也受水中溶解氧的控制。因此，監(jiān)控和調節(jié)污水溶解氧是整個污水處理的重中之重。

　　第一輪第二輪第三輪第四輪在表面曝氣法的溶氧控制過程中，裝置在曝氣池不同部位的表曝機要根據溶氧的需要頻繁開停。多臺大功率表曝機的輪番起動，為軟起動器的應用又提供了一個范例。

　　污水曝氣機溶氧控制應用設計，要注意：曝氣機的開停，由溶氧儀測量污水中溶解氧的結果來決定。當水中的溶解氧高于設定的控制點時，延時停開一臺曝氣機；低于設定的控制點時，延時加開一臺曝氣機。

　　根據工藝要求和操作人員的設定，每臺表曝機都可以選擇唯一的工作順序，但不允許兩臺以上選擇同一輪次，亦即不能兩臺表曝機同時起動。因此有N臺曝氣機就有N個輪次可供選擇；輪次控制是從1N加，反向減少，并按行的曝氣機比較先退出運行。

　　下圖是用PLC作為控制器的控制程序梯形圖如（PLC電氣原理接線圖略）5時分多機復用技術應用C一壓縮氣站空壓機的恒壓功率調節(jié)一個大中型壓縮氣站往往有幾臺到十幾臺大功率的空氣壓縮機。早期的國產活塞式壓縮機大多沒有功率調節(jié)功能，不能根據供氣的需要調節(jié)輸出氣量。所以常見的是在儲氣罐或空氣管路上裝有安全閥，一旦氣壓過高，安全閥動作，大量的氣體排出。這種設計雖保證了安全，卻造成了嚴重的浪費。近年來生產的壓縮機加了氣缸進氣閥門的控制，因而具有無功、半功、全功的調節(jié)功能，初步實現(xiàn)了可根據輸出氣壓變化的間接、斷續(xù)、有級的控制。

　　<1.選擇錯誤輸出禁止：1PLC為三菱公司產品，M8034為內部禁止輸出繼電器許振茂，等譯。變頻調速器使用手冊呂曉陽主編。計算機網絡應用|M.廣州：廣東科技出工業(yè)出版社，1995.京：機械工業(yè)出版社，1998械工業(yè)出版社，2002.主要從事電氣和自動化工作，參加過許多研制開發(fā)、技術引進、設備更新、技術改造的大中型項目，曾獲市局級科技進步獎。胡春娥（1964?）女，電氣工程師，主要從事高壓變電、低壓發(fā)配電和動力電氣設備的維修工作。