所謂沖擊直流

什么叫做沖擊電流：

沖擊電流是指那些在短時間內(nèi)，遠(yuǎn)大于正常工作電流的一個大電流脈沖，它的幅值大于等于正常工作電流的1.5倍。在電能質(zhì)量領(lǐng)域，沖擊電流主要集中在大功率電動機(jī)啟動瞬間，啟動電流是額定運(yùn)行電流的12倍，老式電機(jī)一般為5倍左右。我們都知道，電感具有阻止電流變化的作用，能夠瞬間承受較大的電壓，因此感性負(fù)載是有助于穩(wěn)定電流的。電機(jī)也是一種感性負(fù)載，不過電機(jī)啟動的一瞬間，由于電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子之間相對運(yùn)動的速度幾乎為0，即沒有切割磁場的運(yùn)動，就不會在電路中產(chǎn)生反電動勢(互感電壓為0)，忽略線圈自感的作用。此時，幾乎所有的電壓都加在了電路的電阻上，由于電阻很小，因此電流很大。

沖擊電流的危害：

由于電機(jī)啟動瞬間的沖擊電流，可能導(dǎo)致電壓暫降，或引起斷路器跳閘，導(dǎo)致工廠用電設(shè)備停機(jī)或者損壞，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，甚至危害生產(chǎn)人員的安全。

現(xiàn)代工礦企業(yè)的自動化程度越來越高，大大的提高了生產(chǎn)效率。但是由于使用了大量的大功率電機(jī)，變頻器，機(jī)器人以及配套的控制與通訊裝置，對電能質(zhì)量要求很高。

某大型煤礦企業(yè)，自投產(chǎn)以來，多次因?yàn)榇笮筒傻V機(jī)的啟動沖擊電流，造成非計劃性停產(chǎn)，停產(chǎn)時間少則幾十分鐘，多則幾天，直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)幾千萬元。

如何檢測沖擊電流：

使用電能質(zhì)量在線監(jiān)測裝置，可以捕捉所有電壓電流通道的波形，分析干擾源。諧波分量超標(biāo)、畸變率超標(biāo)、電壓有效值超標(biāo)、短路故障等均可啟動電壓電流波形與故障錄波記錄，從而捕捉電壓電流波形細(xì)微的變化。

沖擊電流的數(shù)學(xué)分析方法：

分析沖擊電流，IEC61000-4-30(A.6.2)定義了半周期方均根值：

：在每半個周期內(nèi)測量的RMS電流。

當(dāng)半周期RMS電流高達(dá)預(yù)設(shè)的沖擊電流閾值時，沖擊電流事件開始，當(dāng)半周期RMS電流低至預(yù)設(shè)的沖擊電流閾值減去用戶設(shè)定的磁滯值后，沖擊電流事件結(jié)束。每一個半周期間隔應(yīng)該連續(xù)無重疊。

閾值設(shè)置：通常大于標(biāo)稱電流的120%。

沖擊電流記錄：半周期RMS值趨勢圖，如下圖所示。

半周期方均根值電流

的數(shù)學(xué)算法為：

如何改進(jìn)沖擊電流避免其危害：

治理沖擊電流的原理

電壓由零慢慢提升到額定電壓，這樣電機(jī)在啟動過程中的啟動電流，就由過去過載沖擊電流不可控制變成為可控制。并且可根據(jù)需要調(diào)節(jié)啟動電流的大小。電機(jī)啟動的全過程都不存在沖擊轉(zhuǎn)矩，而是平滑的啟動運(yùn)行。這就是軟啟動。

治理沖擊電流的裝置

軟啟動器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，用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，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。將其接入電源和電動機(jī)定子之間。

軟啟動器(soft starter)是一種集電機(jī)軟起動、軟停車、多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國外稱為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)晶閘管及其電子控制電路。運(yùn)用不同的方法，控制三相反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角，使被控電機(jī)的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實(shí)現(xiàn)不同的功能。軟起動器和變頻器是兩種完全不同用途的產(chǎn)品。變頻器是用于需要調(diào)速的地方，其輸出不但改變電壓而且同時改變頻率;軟起動器實(shí)際上是個調(diào)壓器，用于電機(jī)起動時，輸出只改變電壓并沒有改變頻率。變頻器具備所有軟起動器功能，但它的價格比軟起動器貴得多，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜得多。電動機(jī)軟起動器是運(yùn)用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟啟動器，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至啟動結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓，即為軟啟動，在軟起動過程中，電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。

優(yōu)點(diǎn)：

1.無沖擊電流

軟啟動器在起動電機(jī)時，通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使電機(jī)起動電流從零線性上升至設(shè)定值。對電機(jī)無沖擊，提高了供電可靠性，平穩(wěn)起動，減少對負(fù)載機(jī)械的沖擊轉(zhuǎn)矩，延長機(jī)器使用壽命。

2.有軟停車功能

即平滑減速，逐漸停機(jī)，它可以克服瞬間斷電停機(jī)的弊病，減輕對重載機(jī)械的沖擊，避免高程供水系統(tǒng)的水錘效應(yīng)，減少設(shè)備損壞。

3.起動參數(shù)可調(diào)

根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級調(diào)整至最佳的起動電流。