工控摘要：軟啟動(dòng)器是一種集軟啟動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護(hù)于一體的電機(jī)控制裝備。實(shí)現(xiàn)在整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中無(wú)沖擊而平滑的啟動(dòng)電機(jī)，而且可根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載的特性來(lái)調(diào)節(jié)啟動(dòng)過(guò)程中的各種參數(shù)，如限流值、啟動(dòng)時(shí)間等。
　　
　　異步電動(dòng)機(jī)以其優(yōu)良的性能及無(wú)需維護(hù)的特點(diǎn)，在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。然而由于其起動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生較大沖擊電流(一般為額定電流ie的4～7倍)，同時(shí)由于起動(dòng)電應(yīng)力較大，使負(fù)載設(shè)備的使用壽命降低。
　　
　　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:當(dāng)電機(jī)頻繁起動(dòng)時(shí)，所造成的壓降不宜低于10%;不頻繁起動(dòng)時(shí)，壓降不低與20%;不頻繁起動(dòng)，且與照明或其他對(duì)電壓波動(dòng)敏感的負(fù)荷合用變壓器時(shí)，電機(jī)起動(dòng)時(shí)的電網(wǎng)電壓降不能超過(guò)15%。解決辦法有兩個(gè)：一是增大配電容量；二是采用限制電機(jī)啟動(dòng)電流的起動(dòng)設(shè)備。
　　
　　如果僅僅為起動(dòng)電機(jī)而增大配電容量，從經(jīng)濟(jì)角度上來(lái)說(shuō)，顯然不可取。為此，人們往往需要配備限制電機(jī)起動(dòng)電流的起動(dòng)設(shè)備，過(guò)去多采用y/△降壓、自耦變壓器降壓、磁控降壓等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些方法雖然可以起到一定的限流作用，但沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。
　　
　　軟起動(dòng)器的工作原理是通過(guò)控制串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角使電機(jī)的端子電壓從預(yù)先設(shè)定的值上升到額定電壓。
　　
　　軟啟動(dòng)的主要起動(dòng)方式
　　
　　(1)電壓雙斜坡起動(dòng):，在起動(dòng)過(guò)程中，電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩隨電壓增加，在起動(dòng)時(shí)提供一個(gè)初始的起動(dòng)電壓us,us根據(jù)負(fù)載可調(diào)，將us調(diào)到大于負(fù)載靜摩擦轉(zhuǎn)矩，使負(fù)載能立即開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)輸出電壓從us開(kāi)始按一定的斜率上升(斜率可調(diào))，電機(jī)不斷加速。當(dāng)輸出電壓達(dá)到達(dá)速電壓ur時(shí)，電機(jī)也基本達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。軟起動(dòng)器在起動(dòng)過(guò)程中自動(dòng)檢測(cè)達(dá)速電壓，當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，使輸出電壓達(dá)到額定電壓。
　　
　　(2)限流起動(dòng):就是電機(jī)的起動(dòng)過(guò)程中限制其起動(dòng)電流不超過(guò)某一設(shè)定值(im)的軟起動(dòng)方式。其輸出電壓從零開(kāi)始迅速增長(zhǎng)，直到輸出電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電流限值im，然后保持輸出電流i
　　
　　這種起動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)電流小，且可按需要調(diào)整，對(duì)電網(wǎng)影響小。其缺點(diǎn)是在起動(dòng)時(shí)難以知道起動(dòng)壓降，不能充分利用壓降空間。
　　
　　(3)突跳起動(dòng):在起動(dòng)開(kāi)始階段，讓晶閘管在極短的時(shí)間內(nèi)全導(dǎo)通后回落，再按原設(shè)定的值線性上升，進(jìn)入恒流起動(dòng)，該起動(dòng)方法適用于重載并需克服靜摩擦轉(zhuǎn)矩的起動(dòng)場(chǎng)合。如我公司450hp的空壓機(jī)電機(jī)的啟動(dòng)采用此方式，這樣可以減少啟動(dòng)時(shí)的振動(dòng)。
　　
　　軟起動(dòng)器的4大保護(hù)功能
　　
　　軟?？梢越鉀Q突然停機(jī)引起的水泵水錘現(xiàn)象及機(jī)械沖擊等相關(guān)問(wèn)題。在許多場(chǎng)合中，由于其起動(dòng)特性，電動(dòng)機(jī)涌直接連接電源系統(tǒng)。如果直接在線起動(dòng)，將會(huì)產(chǎn)生高達(dá)電機(jī)額定電流6倍的浪涌電流。該電流會(huì)使供電系統(tǒng)和串聯(lián)的開(kāi)關(guān)設(shè)備過(guò)載，如果直接起動(dòng)，也會(huì)產(chǎn)生較高的峰值轉(zhuǎn)矩，這種沖擊不但會(huì)對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生沖擊，而且也會(huì)使用機(jī)械裝置受損。
　　
　　當(dāng)電機(jī)起動(dòng)過(guò)程中，軟起動(dòng)器按照預(yù)先設(shè)定的起動(dòng)曲線增加電機(jī)的端電壓使電機(jī)平滑加速，從而減少了電機(jī)起動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)、電機(jī)本身、相連設(shè)備的電氣及機(jī)械沖擊。當(dāng)電機(jī)達(dá)到正常轉(zhuǎn)速后，旁路接觸器接通。電機(jī)起動(dòng)完畢后，軟起動(dòng)器繼續(xù)監(jiān)控電機(jī)并提供各種故障保護(hù)。在軟停機(jī)時(shí)首先按照預(yù)先設(shè)定好的停機(jī)曲線平滑地降低電機(jī)的端電壓直到電機(jī)停機(jī)。
　　
　　軟起動(dòng)器具有以下4大保護(hù)功能：
　　
　　1、過(guò)載保護(hù)功能：軟起動(dòng)器引進(jìn)了電流控制環(huán)，因而隨時(shí)跟蹤檢測(cè)電機(jī)電流的變化狀況。通過(guò)增加過(guò)載電流的設(shè)定和反時(shí)限控制模式，實(shí)現(xiàn)了過(guò)載保護(hù)功能，使電機(jī)過(guò)載時(shí)，關(guān)斷晶閘管并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
　　
　　2、缺相保護(hù)功能：工作時(shí)，軟起動(dòng)器隨時(shí)檢測(cè)三相線電流的變化，一旦發(fā)生斷流，即可作出缺相保護(hù)反應(yīng)。
　　
　　3、過(guò)熱保護(hù)功能：通過(guò)軟起動(dòng)器內(nèi)部熱繼電器檢測(cè)晶閘管散熱器的溫度，一旦散熱器溫度超過(guò)允許值后自動(dòng)關(guān)斷晶閘管，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
　　
　　4、其它功能：通過(guò)電子電路的組合，還可在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)其它種種聯(lián)鎖保護(hù)。
　　
　　軟啟動(dòng)器使用注意事項(xiàng)
　　
　　1、軟啟動(dòng)器的安裝和維護(hù)需由合格的專業(yè)人員進(jìn)行。
　　
　　2、嚴(yán)禁使用高壓測(cè)試設(shè)備（如兆歐表）測(cè)試軟啟動(dòng)器的絕緣。
　　
　　4、如果要求電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行，可以在進(jìn)線側(cè)裝一個(gè)反轉(zhuǎn)接觸器，注意不要裝在軟起動(dòng)器輸出側(cè)。
　　
　　5、饒線型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入適當(dāng)?shù)钠饎?dòng)機(jī)電阻以提高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩后，軟起動(dòng)器也可以用來(lái)起動(dòng)饒線型電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)達(dá)到全速并且穩(wěn)定后，起動(dòng)電阻應(yīng)該被旁路，減小功率損耗。
　　
　　6、嚴(yán)禁將功率因數(shù)補(bǔ)償電容放在軟起動(dòng)器的輸出側(cè)，且在起動(dòng)期間不能切換電容。
　　
　　軟起動(dòng)器與變頻器的區(qū)別
　　
　　軟起動(dòng)器和變頻器是兩種*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(shí)改變頻率；軟起動(dòng)器實(shí)際上是個(gè)調(diào)壓器，用于電機(jī)起動(dòng)時(shí)，輸出只改變電壓并沒(méi)有改變頻率。變頻器具備所有軟起動(dòng)器功能，但它的價(jià)格比軟起動(dòng)器貴得多，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜得多。
　　
　　1、晶閘管交流調(diào)壓電路，是通過(guò)調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通角，斬裁正弦交流電的波形，獲得平均電壓大小可調(diào)的交流電的電路；
　　
　　2、這種交流調(diào)壓電路，應(yīng)用于自動(dòng)加熱溫控電路、舞臺(tái)調(diào)光電路等與交流波形無(wú)關(guān)只與平均電壓有關(guān)的負(fù)載電路；
　　
　　3、可是有些人甚至是所謂的專家把這種晶閘管交流調(diào)壓電路，用于異步交流電機(jī)的啟動(dòng)，并美其名軟啟動(dòng)；
　　
　　4、由于異步交流電機(jī)，是在三相對(duì)稱正弦交流波形下工作的，才有一個(gè)恒定的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；
　　
　　5、如果把通過(guò)調(diào)整晶閘管的導(dǎo)通角，斬裁正弦交流電的波形的交流電用于異步交流電機(jī)，就不能產(chǎn)生一個(gè)恒定的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；
　　
　　6、這種交流波形用于異步電機(jī)就*破壞了異步電機(jī)的啟動(dòng)性能，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩低下，啟動(dòng)電流大，根本就沒(méi)有大家想象的軟啟動(dòng)功能；
　　
　　7、所有軟啟動(dòng)的電機(jī)，都是在接近全壓時(shí)才啟動(dòng)的，啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，啟動(dòng)電流大，對(duì)電網(wǎng)的影響更大；
　　
　　8、異步電機(jī)的自藕降壓?jiǎn)?dòng)、星三角啟動(dòng)、水電阻降壓?jiǎn)?dòng)等等，降壓不改變正弦波形，都是好的有效啟動(dòng)設(shè)備，都優(yōu)于軟啟動(dòng)；
　　
　　1、關(guān)于變頻器，是一種改變?nèi)嗾医涣麟婎l率的設(shè)備；
　　
　　2、由于要把直流電變?yōu)檎医涣鞑ㄐ危且环N不可逆過(guò)程，或者說(shuō)是不可能的，只能用平均電壓波形是正弦波的PWM調(diào)寬載波來(lái)實(shí)現(xiàn)正弦波形的變頻目的；
　　
　　3、平均電壓波形是正弦波的PWM調(diào)寬載波，是通過(guò)全控器件IGBT的開(kāi)關(guān)作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的，變頻器輸出的實(shí)際是寬度不等的周期性變化矩形波；
　　
　　4、而異步電機(jī)從PWM調(diào)寬載波中濾出正弦波形，并產(chǎn)生出電動(dòng)需要的恒定旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；
　　
　　5、并通過(guò)改變頻率改變異步電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)交流電機(jī)的變頻調(diào)速目的
　　
　　zui大的區(qū)別是：
　　
　　1、軟啟動(dòng)是設(shè)法裁剪破壞正弦波形，很容易，就像水往低處流一樣簡(jiǎn)單；
　　
　　2、變頻器是千方百計(jì)獲得頻率可調(diào)的正弦波形，很難！就像水要往高處流那樣難。