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電機軟啟動的電壓由零慢慢提升到額定電壓，這樣電機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。電機啟動的全過程都不存在沖擊轉(zhuǎn)矩，而是平滑的啟動運行。

電機軟啟動器是采用電力電子技術(shù)，微處理技術(shù)及現(xiàn)代控制理論而設(shè)計生產(chǎn)的具有當(dāng)今國際先進(jìn)水平的新型起動設(shè)備。該產(chǎn)品能有效地限制交流異步電動機起動時的起動電流，可廣泛應(yīng)用于風(fēng)機、水泵、輸送類及壓縮機等負(fù)載，是傳統(tǒng)的星/三角轉(zhuǎn)換、自耦降壓、磁控降壓等降壓設(shè)備的理想換代產(chǎn)品。

簡介

軟啟動器（soft starter）是一種集電機軟起動、軟停車、多種保護(hù)功能于一體的新穎電機控制裝置，國外稱為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)晶閘管及其電子控制電路。運用不同的方法，控制三相反并聯(lián)晶閘管的導(dǎo)通角，使被控電機的輸入電壓按不同的要求而變化，就可實現(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；軟起動器實際上是個調(diào)壓器，用于電機起動時，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。電動機軟起動器是運用串接于電源與被控電機之間的軟啟動器，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至啟動結(jié)束，賦予電機全電壓，即為軟啟動，在軟起動過程中，電機起動轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。

起動方式
軟起動一般有下面幾種起動方式：（1）斜坡升壓軟起動；（2）斜坡恒流軟起動；（3）階躍起動；（4）脈沖沖擊起動；

運用串接于電源與被控電機之間的軟起動器，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動結(jié)束，賦予電機全電壓，即為軟起動， 軟起動器在軟起動過程中，電機起動轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動一般有下面幾種起動方式。

斜坡升壓

這種起動方式最簡單，不具備電流閉環(huán)控制，僅調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角，使之與時間成一定函數(shù)關(guān)系增加。其缺點是，由于不限流，在電機起動過程中，有時要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞，對電網(wǎng)影響較大，實際很少應(yīng)用。

斜坡恒流

這種起動方式是在電動機起動的初始階段起動電流逐漸增加，當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定（t1至t2階段），直至起動完畢。起動過程中，電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動機負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大，則起動轉(zhuǎn)矩大，起動時間短。該起動方式是應(yīng)用最多的起動方式，尤其適用于風(fēng)機、泵類負(fù)載的起動。

階躍起動

開機，即以最短時間，使起動電流迅速達(dá)到設(shè)定值，即為階躍起動。通過調(diào)節(jié)起動電流設(shè)定值，可以達(dá)到快速起動效果。

脈沖沖擊起動

在起動開始階段，讓晶閘管在極短時間內(nèi)，以較大電流導(dǎo)通一段時間后回落，再按原設(shè)定值線性上升，連入恒流起動。該起動方法，在一般負(fù)載中較少應(yīng)用，適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合。軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處在哪里？籠型電機傳統(tǒng)的減壓起動方式有Y-q 起動、自耦減壓起動、電抗器起動等。這些起動方式都屬于有級減壓起動，存在明顯缺點，即起動過程中出現(xiàn)二次沖擊電流。軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處是：（1）無沖擊電流。軟起動器在起動電機時，通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使電機起動電流從零線性上升至設(shè)定值。（2）恒流起動。軟起動器可以引入電流閉環(huán)控制，使電機在起動過程中保持恒流，確保電機平穩(wěn)起動。（3）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。 適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動場合，比如風(fēng)機。

電壓雙斜坡

在起動過程中，電機的輸出力矩隨電壓增加，在起動時提供一個初始的起動電壓Us，Us根據(jù)負(fù)載可調(diào)，將Us調(diào)到大于負(fù)載靜磨擦力矩，使負(fù)載能立即開始轉(zhuǎn)動。這時輸出電壓從Us開始按一定的斜率上升(斜率可調(diào))，電機不斷加速。當(dāng)輸出電壓達(dá)到達(dá)速電壓Ur時，電機也基本達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。軟起動器在起動過程中自動檢測達(dá)速電壓，當(dāng)電機達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時，使輸出電壓達(dá)到額定電壓。

限流起動

就是電機的起動過程中限制其起動電流不超過某一設(shè)定值(Im)的軟起動方式。其輸出電壓從零開始迅速增長，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這種起動方式的優(yōu)點是起動電流小，且可按需要調(diào)整。對電網(wǎng)影響小，其缺點是在起動時難以知道起動壓降，不能充分利用壓降空間。

工作原理



完整的QB-H系列軟起動裝置是由一臺軟起動柜和一臺高壓開關(guān)柜組成。高壓開關(guān)柜部分包括： 高壓負(fù)荷開關(guān)、高壓熔斷器、電壓互感器等;軟起動柜部分包括： 晶閘管組件、高壓真空接觸器、過壓保護(hù)器、電壓互感器、電流互感器、電流變換器以及由DSP和光纖組成的控制系統(tǒng)。

電機軟啟器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動機定子之間。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時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動機工作在額定電壓的機械特性上，實現(xiàn)平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時，啟動過程結(jié)束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動機正常運轉(zhuǎn)提供額 定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動器同時還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)速逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。

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

有軟停車功能

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

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。

大型電機
當(dāng)前我國經(jīng)濟已經(jīng)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段，大型企業(yè)和大型裝備越來越多，大型電機（5000kW～60000kW）的應(yīng)用越來越多，大型電機的起動方法也越來越受到人們的重視。

社會發(fā)展是有階段性的。在不同階段，人們的生產(chǎn)手段、生產(chǎn)工具和生活用品都有很大的不同。上世紀(jì)80～90年代，我國的經(jīng)濟實力尚較薄弱，當(dāng)時的小水泥和小鋼鐵發(fā)展很快，1000kW～4000kW電機的應(yīng)用增長很快，與當(dāng)時的經(jīng)濟基礎(chǔ)相適應(yīng)的液態(tài)起動裝置出現(xiàn)，它經(jīng)濟實用，解決了電機起動中的一些問題。對當(dāng)時的經(jīng)濟發(fā)展起到了一定的作用。到世紀(jì)之交時期，我國經(jīng)濟實力已有較大的發(fā)展，生產(chǎn)手段和生產(chǎn)工具亦有了較大發(fā)展，電機容量也有了很大增長，人們開始不滿足液態(tài)起動裝置的低性能，于是晶閘管串聯(lián)式（固態(tài)）軟起動裝置的應(yīng)用開始增加，繼而又出現(xiàn)了開關(guān)變壓器式軟起動裝置和磁飽和電抗器式（磁控）起動裝置，變頻裝置用于電機軟起動的情況也越來越多，當(dāng)前這四種產(chǎn)品是大型電機起動市場的主流產(chǎn)品，液態(tài)起動裝置則應(yīng)用在小型（5000kW以下）電機上較多。另外，兩種老式起動方法（自耦變壓器和變壓器-電動機組）也常常出現(xiàn)在20000kW以下電機的起動上。

大型電機驅(qū)動的設(shè)備一般都是企業(yè)的核心設(shè)備，直接影響企業(yè)的生產(chǎn)狀況，因此人們應(yīng)該對其起動給予特別的關(guān)注，合理的選擇起動裝置將給企業(yè)帶來很大的經(jīng)濟效益。但是電機起動技術(shù)畢竟不是一個企業(yè)的核心技術(shù)，許多企業(yè)的電氣工作者很少有時間來研究各種起動方法之間的差別，往往會造成不恰當(dāng)?shù)倪x擇，有時甚至不得不做出第二次選擇，給企業(yè)造成不應(yīng)有的損失。因此，如實地說明各種起動方法的性能及其差別是非常重要的。

電動機直接全壓起動的危害性及軟起動好處
⒈ 引起電網(wǎng)電壓波動，影響同電網(wǎng)其它設(shè)備的運行
交流電動機在全壓直接起動時，起動電流會達(dá)到額定電流的4~7倍，當(dāng)電機的容量相對較大時，該起動電流會引起電網(wǎng)電壓的急劇下降，影響同電網(wǎng)其它設(shè)備的正常運行。軟起動時，起動電流一般為額定電流的2~3倍，電網(wǎng)電壓波動率一般在10%以內(nèi)，對其它設(shè)備的影響非常小。

⒉ 對電網(wǎng)的影響
對電網(wǎng)的影響主要表現(xiàn)在兩個方面：
①超大型電機直接起動的大電流對電網(wǎng)的沖擊幾乎類似于三相短路對電網(wǎng)的沖擊，常常會引發(fā)功率振蕩，使電網(wǎng)失去穩(wěn)定。
②起動電流中含有大量的高次諧波，會與電網(wǎng)電路參數(shù)引起高頻諧振，造成繼電保護(hù)誤動作、自動控制失靈等故障。軟起動時起動電流大幅度降低，以上影響可完全免除。

⒊ 傷害電機絕緣，降低電機壽命
①大電流產(chǎn)生的焦耳熱反復(fù)作用于導(dǎo)線外絕緣，使絕緣加速老化、壽命降低。
②大電流產(chǎn)生的機械力使導(dǎo)線相互摩擦，降低絕緣壽命。
③高壓開關(guān)合閘時觸頭的抖動現(xiàn)象會在電機定子繞組上產(chǎn)生操作過電壓，有時會達(dá)到外加電壓的5倍以上，這樣高的過電壓會對電機絕緣造成極大傷害。
軟起動時，最大電流降低一半左右，瞬間發(fā)熱量僅為直起的1/4左右，絕緣壽命會大大延長；軟起時電機端電壓可以從零起調(diào)，可完全免除過電壓傷害。

⒋電動力對電機的傷害
大電流在電機定子線圈和轉(zhuǎn)子鼠籠條上產(chǎn)生很大的沖擊力，會造成夾緊松動、線圈變形、鼠籠條斷裂等故障。軟起動時，由于最大電流小，則沖擊力大大減輕。

⒌ 對機械設(shè)備的傷害
全壓直接起動時的起動轉(zhuǎn)矩大約為額定轉(zhuǎn)矩的2倍，這么大的力矩突然加在靜止的機械設(shè)備上，會加速齒輪磨損甚至打齒、加速皮帶磨損甚至拉斷皮帶、加速風(fēng)葉疲勞甚至折斷風(fēng)葉等等。

軟起動的轉(zhuǎn)矩不會超過額定轉(zhuǎn)矩，上述弊端可以完全克服。當(dāng)采用減壓起動時，上述危害只有一定程度的降低；當(dāng)采用軟起動時，上述危害幾乎完全消失；獨立變壓器供電方式直接起動只能在電網(wǎng)電壓波動方面有所緩解，而其它方面的危害都照樣存在。

超大型電動機的價值都很高，在生產(chǎn)中也都起著核心作用。它的一點故障便會造成很大的經(jīng)濟損失，對它采用完善的保護(hù)是非常必要的。比如說對一臺電機我們不能指望它的各處絕緣都是完全一致的，可能在某一點就有個薄弱環(huán)節(jié)，出廠試驗時它能通過，但在長時間的沖擊下這個薄弱環(huán)節(jié)會逐漸首先顯露出來，使其壽命縮短。如果我們采取軟起動，則可以大大延長電機的使用壽命，這兩種方案哪一個合算呢？這是顯而易見的。

節(jié)能
節(jié)能運行模式：輕載時降低電壓減少了激磁電流，電機電流分為有功分量和無功分量（激磁分量）提高COS∮。節(jié)能運行模式：當(dāng)電動機負(fù)載輕時，軟啟動器在選擇節(jié)能功能的狀態(tài)下，PF開關(guān)熱撥至Y位，在電流反饋的作用下，軟啟動器自動降低電動機電壓。減少了電動機電流的勵磁分量。從而提高了電動機的功率因數(shù)（COS∮）。（國產(chǎn)軟啟動器多無此功能）在接觸器旁路狀態(tài)下無法實現(xiàn)此功能。TPF開關(guān)提供了節(jié)能功能的兩種反應(yīng)時間；正常、慢速。節(jié)能運行模式：自動節(jié)能運行。（正常、慢速兩種反應(yīng)速度）空載節(jié)能40%，負(fù)載節(jié)能5%。

日常檢修
平時注意檢查軟起動的環(huán)境條件，防止在超過其允許的環(huán)境條件下運行。注意檢查軟起動器周圍是否有妨礙其通風(fēng)散熱的物體，確保軟起動器四周有足夠的空間（大于150mm）。定期檢查配電線端子是否松動，柜內(nèi)元器件有否過熱、變色、焦臭味等異常現(xiàn)象。定期清掃灰塵，以免影響散熱，防止晶閘管因溫升過高而損壞，同時也可避免因積塵引起的漏電和短路事故。清掃灰塵可用干燥的毛刷進(jìn)行，也可用于皮老虎吹和吸塵器吸。對于大塊污垢，可用絕緣棒去除。若有條件，可用0.6MPa左右的壓縮空氣吹除。平時注意觀察風(fēng)機的運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)風(fēng)機轉(zhuǎn)速慢或異常，應(yīng)及時修理（如清除油垢、積塵，加潤滑油，更換損壞或變質(zhì)的電容器）。對損壞的風(fēng)機要及時更換。如果在沒有風(fēng)機的情況下使用軟起動器，將會損壞晶閘管。如果軟起動使用環(huán)境較潮濕或易結(jié)露，應(yīng)經(jīng)常用紅外燈泡或電吹風(fēng)烘干，驅(qū)除潮氣，以避免漏電或短路事故的發(fā)生。

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