斜坡電壓加限電流起動(dòng)是控制水泵在起動(dòng)過(guò)程中的電流不能超過(guò)某一限值。該限值一般為2~4倍的水泵額定電流。起動(dòng)時(shí)，軟啟動(dòng)器的輸出電流隨起動(dòng)電壓的增加而迅速上升，當(dāng)電流達(dá)到設(shè)定值時(shí)，調(diào)入PI控制子程序，輸出電壓將保持不變，直至廣一水泵的電流隨著水泵轉(zhuǎn)速的上升而下降，此時(shí)再調(diào)整觸發(fā)角的大小，直至水泵起動(dòng)完成。其起動(dòng)過(guò)程電壓與電流的關(guān)系如圖1所示。

這種起動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)電流可以按需調(diào)整，對(duì)電網(wǎng)沖擊小。適用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載等大慣性，必須限制起動(dòng)電流而對(duì)啟動(dòng)時(shí)間要求不嚴(yán)格的情形中。廣一離心泵起動(dòng)過(guò)程的長(zhǎng)短與限定電流設(shè)定值及負(fù)載的輕重有關(guān)。它的缺點(diǎn)是損失起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)是利用PI調(diào)節(jié)，控制水泵起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩按負(fù)載特性發(fā)生變化。PID控制器的兩個(gè)輸入變量：一個(gè)是程序設(shè)定的理想轉(zhuǎn)矩值，該數(shù)值一般是通過(guò)實(shí)踐測(cè)試得出；

另一個(gè)是由檢測(cè)電路輸入的電壓電流動(dòng)態(tài)值計(jì)算所得的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩。通過(guò)MCU主控芯片的控制算法程序，得出控制晶閘管導(dǎo)通的觸發(fā)角，轉(zhuǎn)矩控制方式的特點(diǎn)是起動(dòng)平滑，柔性好。由于其起動(dòng)和停機(jī)過(guò)程中都能對(duì)水泵的輸出轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，減少了對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的沖擊。特別適合于水泵系統(tǒng)中的應(yīng)用，有效地消除了水錘效應(yīng)，減少了系統(tǒng)對(duì)閥門的破壞作用。圖2是廣一離心泵停機(jī)過(guò)程中的理想轉(zhuǎn)矩曲線示意圖，圖中虛線是斜坡電壓停機(jī)時(shí)的水泵轉(zhuǎn)矩。由圖中可知，斜坡電壓停機(jī)時(shí)水泵的輸出轉(zhuǎn)矩是線性下降的，不能按照負(fù)載的轉(zhuǎn)矩變化而靈活調(diào)整。

下面對(duì)電壓斜坡起動(dòng)與轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)方式進(jìn)行比較，來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明轉(zhuǎn)矩控制的工作原理和優(yōu)越性。

（1）起停機(jī)時(shí)的輸出電壓波形

斜坡電壓加電流限值起動(dòng)可以使輸出電壓線性上升或停止在某個(gè)電壓值上。而轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)時(shí)，輸出廣一水泵廠電壓并不是線性變化，而是可以根據(jù)需要增大或者減少，從而精確地控制水泵的輸出轉(zhuǎn)矩。但兩者都有效地降低了起動(dòng)時(shí)的沖擊電流。

（2）起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化曲線圖

斜坡電壓起動(dòng)過(guò)程中水泵轉(zhuǎn)矩非線性變化，起動(dòng)開始時(shí)，轉(zhuǎn)矩緩慢上升，當(dāng)接近水泵最大轉(zhuǎn)矩時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩迅速增大。而轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)過(guò)程中，輸出轉(zhuǎn)矩恒定線性增大直到額定轉(zhuǎn)速，起動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)，柔和。在斜坡電壓停機(jī)過(guò)程的開始階段水泵轉(zhuǎn)速并沒有明顯下降，之后水泵的轉(zhuǎn)速迅速下降為零，此時(shí)往往容易引起水錘效應(yīng)。而轉(zhuǎn)矩控制過(guò)程中水泵的轉(zhuǎn)速?gòu)耐C(jī)的開始就線性地下降直至停機(jī)，對(duì)系統(tǒng)的沖擊小。

通過(guò)以上比較可知，使用轉(zhuǎn)矩控制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)泵控制功能，可以靈活地控制輸出到水泵定子端的電壓，從而有效地控制水泵的轉(zhuǎn)矩變化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水泵停機(jī)過(guò)程中轉(zhuǎn)速的線性下降，減小對(duì)系統(tǒng)的沖擊，避免水錘效應(yīng)的發(fā)生。三相異步廣一水泵廠電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)化等效電路出發(fā)，得出水泵定子電壓與起動(dòng)電流及起動(dòng)轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)降壓起動(dòng)方式的分析比較，提出了性能明顯優(yōu)異的基于晶閘管調(diào)壓軟啟動(dòng)方式。介紹了電子軟啟動(dòng)器的各種起動(dòng)方式，得出轉(zhuǎn)矩控制的起動(dòng)方式對(duì)于減少水泵系統(tǒng)的水錘效應(yīng)最為理想。

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