低压软启动器工作原理及接线图

软启动器的介绍：

01品牌厂家

市面上低压软启动器品牌很多，进口的主要有：MOTORTRONICS、AB、SCHNEIDER、SIEMENS、ABB等，国产的主要有：上海日普、西安西普、西安立方、雷诺尔等众多品牌。尽管国产品牌有价格上的优势，但质量和工艺与上述进口产品还有差距。特别是美国MOTORTRONICS即将在中国上市的VMX系列将是低压软起动器的很好选择。该型号内置旁路接触器，具有多种工作模式，最大可能提高了驱动设备的自动化程度。

至于中压软起动器，国内厂家正处于开发阶段，世界上真正自己生产的也不多。主要有MOTORTRONICS、AB、BENSHAW三家。市场上一些ABB、GE、SIMENS、SAFETRONICS等品牌多由MOTORTRONICS代为生产。

02必然性

在工程中最常用的就是三相异步电机，在民用和工业工程电动设备中，由于其电机启动特性，这些电动机直接连接供电系统（硬启动），将会产生高达电机额定电流5－7 倍的浪涌（冲击）电流，使得供电系统和串联的开关设备过载。另一方面，直接启动，也会产生较高的峰值转矩，这种冲击不但会对驱动电动机产生冲击，而且也会使用机械装置受损；还会影响接在同一电网上其他电气设备正常工作

03工作原理

晶闸管软启动器原理：在三相电源与电机间串入三相联晶闸管，利用晶闸管移相控制原理，改变晶闸管的触发角，启动时电机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐上升，就可调节晶闸管调压电路的输出电压，电机转速逐渐增大，直至达到满足启动转矩的要求而结束启动过程；软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作；此时旁路接触器接通（避免电机在运行中对电网形成谐波污染，延长晶闸管寿命），电机进入稳态运行状态；停车时先切断旁路接触器，然后由软启动器内晶闸管导通角由大逐渐减小，使三相供电电压逐渐减小，电机转速由大逐渐减小到零，停车过程完成。

04软启动的接线

05软启动的选型

①选型：

目前市场上常见的软启动器有旁路型、无旁路型、节能型等。根据负载性质选择不同型号的软启动器。

②旁路型：

在电动机达到额定转数时，用旁路接触器取代已完成任务的软启动器，降低晶闸管的热损耗，提高其工作效率。也可以用一台软启动器去启动多台电动机。

③无旁路型：

晶闸管处于全导通状态，电动机工作于全压方式，忽略电压谐波分量，经常用于短时重复工作的电动机。

④节能型：

当电动机负荷较轻时，软启动器自动降低施加于电动机定子上的电压，减少电动机电流励磁分量，提高电动机功率因数。

⑤选规格：

根据电动机的标称功率，电流负载性质选择启动器，一般软启动器容量稍大于电动机工作电流，还应考虑保护功能是否完备，例如：缺相保护、短路保护、过载保护、逆序保护、过压保护、欠压保护等。

06起动方式

①斜坡升压软起动

这种起动方式最简单，不具备电流闭环控制，仅调整晶闸管导通角，使之与时间成一定函数关系增加。其缺点是，由于不限流，在电机起动过程中，有时要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏，对电网影响较大，实际很少应用。

②斜坡恒流软起动

这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流逐渐增加，当电流达到预先所设定的值后保持恒定（t1至t2阶段），直至起动完毕。起动过程中，电流上升变化的速率是可以根据电动机负载调整设定。电流上升速率大，则起动转矩大，起动时间短。 该起动方式是应用最多的起动方式，尤其适用于风机、泵类负载的起动。

③阶跃起动

开机，即以最短时间，使起动电流迅速达到设定值，即为阶跃起动。通过调节起动电流设定值，可以达到快速起动效果。

④脉冲冲击起动

在起动开始阶段，让晶闸管在级短时间内，以较大电流导通一段时间后回落，再按原设定值线性上升，连入恒流起动。 该起动方法，在一般负载中较少应用，适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合。 

07与传统减压方式不同之处

笼型电机传统的减压起动方式有Y-q 起动、自耦减压起动、电抗器起动等。这些起动方式都属于有级减压起动，存在明显缺点，即起动过程中出现二次冲击电流。

08保护功能

①过载保护功能：

软起动器引进了电流控制环，因而随时跟踪检测电机电流的变化状况。通过增加过载电流的设定和反时限控制模式，实现了过载保护功能，使电机过载时，关断晶闸管并发出报警信号。

②缺相保护功能：

工作时，软起动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流，即可作出缺相保护反应。

③过热保护功能：

通过软起动器内部热继电器检测晶闸管散热器的温度，一旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管，并发出报警信号

④其它功能：

通过电子电路的组合，还可在系统中实现其它种种联锁保护。

09与变频器的区别

软启动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路．运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。

软启动器和变频器是两种完全不同用途的产品。变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。

10适用场合

笼型异步电动机凡不需要调速的各种应用场合都可适用。目前的应用范围是交流380V（也可660V），电机功率从几千瓦到800kW。软起动器特别适用于各种泵类负载或风机类负载，需要软起动与软停车的场合。同样对于变负载工况、电动机长期处于轻载运行，只有短时或瞬间处于重载场合，应用软起动器（不带旁路接触器）则具有轻载节能的效果。

11应用举例

①空气压缩机

大容量电动机轻载时进入节能运行状态；当输入电源电压不平衡时，可以自动调节使相电流平衡，减少电动机发热和延长寿命。

②离心泵

利用泵控制功能，减少启动和停止时液流冲击所产生地系统喘振现象，节省系统维修费用。

③桥式起重机

利用双斜坡起动 ，实现加速过程最有效控制，提高生产率并减少产品的损坏。

④皮带运输机和自动传输线

利用软启动和预置低速运行，实现平滑起动，避免产品移位和液体溢出。

⑤通风机

利用软启动取代旧的机电启动器，减少皮带磨损和机械冲击，节省维修费用。

⑥粉碎机械

利用堵转和失速保护，避免机械故障或阻塞造成电动机过热而烧毁。

⑦切碎机

利用软启动取代自耦降压起动，有助于减少对电网的冲击和节约能源。

⑧搅拌机

利用双斜坡起动和预置提速运行，避免机械故障，节约能源，不需要变频器驱动。