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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)需要調節(jié)啟動電流的大小。電機啟動的全過程都不存在沖擊轉矩，而是平滑的啟動運行。

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

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品。變頻器是用于需要調速的地方，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，結構也復雜得多。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，控制其內部晶閘管的導通角，使電機輸入電壓從零以預設函數(shù)關系逐漸上升，直至啟動結束，賦予電機全電壓，即為軟啟動，在軟起動過程中，電機起動轉矩逐漸增加，轉速也逐漸增加。

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，控制其內部晶閘管的導通角，使電機輸入電壓從零以預設函數(shù)關系逐漸上升，直至起動結束，賦予電機全電壓，即為軟起動， 軟起動器在軟起動過程中，電機起動轉矩逐漸增加，轉速也逐漸增加。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，僅調整晶閘管導通角，使之與時間成一定函數(shù)關系增加。其缺點是，由于不限流，在電機起動過程中，有時要產生較大的沖擊電流使晶閘管損壞，對電網影響較大，實際很少應用。

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，當電流達到預先所設定的值后保持恒定（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)電動機負載調整設定。電流上升速率大，則起動轉矩大，起動時間短。該起動方式是應用最多的起動方式，尤其適用于風機、泵類負載的起動。

階躍起動

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

脈沖沖擊起動

在起動開始階段，讓晶閘管在極短時間內，以較大電流導通一段時間后回落，再按原設定值線性上升，連入恒流起動。該起動方法，在一般負載中較少應用，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通角，使電機起動電流從零線性上升至設定值。（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)負載情況及電網繼電保護特性選擇，可自由地無級調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)負載可調，將Us調到大于負載靜磨擦力矩，使負載能立即開始轉動。這時輸出電壓從Us開始按一定的斜率上升(斜率可調)，電機不斷加速。當輸出電壓達到達速電壓Ur時，電機也基本達到額定轉速。軟起動器在起動過程中自動檢測達速電壓，當電機達到額定轉速時，使輸出電壓達到額定電壓。

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，直到輸出電流達到預先設定的電流限值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，且可按需要調整。對電網影響小，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柜組成。高壓開關柜部分包括： 高壓負荷開關、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。待電機達到額定轉速時，啟動過程結束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務的晶閘管，為電動機正常運轉提供額 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，轉速逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉矩沖擊。

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通角，使電機起動電流從零線性上升至設定值。對電機無沖擊，提高了供電可靠性，平穩(wěn)起動，減少對負載機械的沖擊轉矩，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，減少設備損壞。

起動參數(shù)可調

根據(jù)負載情況及電網繼電保護特性選擇，可自由地無級調整至最佳的起動電流。

大型電機
當前我國經濟已經進入了一個新的發(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，人們的生產手段、生產工具和生活用品都有很大的不同。上世紀80～90年代，我國的經濟實力尚較薄弱，當時的小水泥和小鋼鐵發(fā)展很快，1000kW～4000kW電機的應用增長很快，與當時的經濟基礎相適應的液態(tài)起動裝置出現(xiàn)，它經濟實用，解決了電機起動中的一些問題。對當時的經濟發(fā)展起到了一定的作用。到世紀之交時期，我國經濟實力已有較大的發(fā)展，生產手段和生產工具亦有了較大發(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)）軟起動裝置的應用開始增加，繼而又出現(xiàn)了開關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，當前這四種產品是大型電機起動市場的主流產品，液態(tài)起動裝置則應用在小型（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。

大型電機驅動的設備一般都是企業(yè)的核心設備，直接影響企業(yè)的生產狀況，因此人們應該對其起動給予特別的關注，合理的選擇起動裝置將給企業(yè)帶來很大的經濟效益。但是電機起動技術畢竟不是一個企業(yè)的核心技術，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?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 引起電網電壓波動，影響同電網其它設備的運行
交流電動機在全壓直接起動時，起動電流會達到額定電流的4~7倍，當電機的容量相對較大時，該起動電流會引起電網電壓的急劇下降，影響同電網其它設備的正常運行。軟起動時，起動電流一般為額定電流的2~3倍，電網電壓波動率一般在10%以內，對其它設備的影響非常小。

⒉ 對電網的影響
對電網的影響主要表現(xiàn)在兩個方面：
①超大型電機直接起動的大電流對電網的沖擊幾乎類似于三相短路對電網的沖擊，常常會引發(fā)功率振蕩，使電網失去穩(wěn)定。
②起動電流中含有大量的高次諧波，會與電網電路參數(shù)引起高頻諧振，造成繼電保護誤動作、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大電流產生的焦耳熱反復作用于導線外絕緣，使絕緣加速老化、壽命降低。
②大電流產生的機械力使導線相互摩擦，降低絕緣壽命。
③高壓開關合閘時觸頭的抖動現(xiàn)象會在電機定子繞組上產生操作過電壓，有時會達到外加電壓的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，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子鼠籠條上產生很大的沖擊力，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 對機械設備的傷害
全壓直接起動時的起動轉矩大約為額定轉矩的2倍，這么大的力矩突然加在靜止的機械設備上，會加速齒輪磨損甚至打齒、加速皮帶磨損甚至拉斷皮帶、加速風葉疲勞甚至折斷風葉等等。

軟起動的轉矩不會超過額定轉矩，上述弊端可以完全克服。當采用減壓起動時，上述危害只有一定程度的降低；當采用軟起動時，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，在生產中也都起著核心作用。它的一點故障便會造成很大的經濟損失，對它采用完善的保護是非常必要的。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：當電動機負載輕時，軟啟動器在選擇節(jié)能功能的狀態(tài)下，PF開關熱撥至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開關提供了節(jié)能功能的兩種反應時間；正常、慢速。節(jié)能運行模式：自動節(jié)能運行。（正常、慢速兩種反應速度）空載節(jié)能40%，負載節(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，柜內元器件有否過熱、變色、焦臭味等異?，F(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。平時注意觀察風機的運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)風機轉速慢或異常，應及時修理（如清除油垢、積塵，加潤滑油，更換損壞或變質的電容器）。對損壞的風機要及時更換。如果在沒有風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)境較潮濕或易結露，應經常用紅外燈泡或電吹風烘干，驅除潮氣，以避免漏電或短路事故的發(fā)生。

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