| 词条 | 软启动器 |
| 释义 | 启动器（又称软起动器，电机软起动器） 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。 启动方式运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，控制其内部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。软起动一般有下面几种起动方式。 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。 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。 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。 脉冲冲击起动在起动开始阶段，让晶闸管在极短时间内，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。软起动与传统减压起动方式的不同之处在哪里？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。软起动与传统减压起动方式的不同之处是：（1）无冲击电流。软起动器在起动电机时，通过逐渐增大晶闸管导通角，使电机起动电流从零线性上升至设定值。（2）恒流起动。软起动器可以引入电流闭环控制，使电机在起动过程中保持恒流，确保电机平稳起动。（3）根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地无级调整至最佳的起动电流。 适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合。如风机 电压双斜坡起动在起动过程中，电机的输出力矩随电压增加，在起动时提供一个初始的起动电压Us，Us根据负载可调，将Us调到大于负载静磨擦力矩，使负载能立即开始转动。这时输出电压从Us开始按一定的斜率上升(斜率可调)，电机不断加速。当输出电压达到达速电压Ur时，电机也基本达到额定转速。软起动器在起动过程中自动检测达速电压，当电机达到额定转速时，使输出电压达到额定电压。 限流起动就是电机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值(Im)的软起动方式。其输出电压从零开始迅速增长，直到输出电流达到预先设定的电流限值Im，然后保持输出电流I这种起动方式的优点是起动电流小，且可按需要调整。对电网影响小，其缺点是在起动时难以知道起动压降，不能充分利用压降空间。 软启动器工作原理软起动器(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。软启器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额 定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。 节能保护节能功能电动机属感性负载，电流滞后电压，大多数用电器都属此类。为了提高功率因数须用容性负载来补偿，并电容或用同步电动机补偿。降低电动机的激磁电流也可提高功率因数(HPS2节能功能，在轻载时降低电压，使激磁电流降低，使COS∮提高)。节能运行模式：轻载时降低电压减少了激磁电流，电机电流分为有功分量和无功分量(激磁分量）提高COS∮。 节能运行模式：当电动机负载轻时，软起动器在选择节能功能的状态下，PF开关热拨至Y位，在电流反馈的作用下，软起动器自动降低电动机电压。减少了电动机电流的励磁分量。从而提高了电动机的功率因数(COS∮)。(国产软起动器多无此功能)在接触器旁路状态下无法实现此功能。TPF开关提供了节能功能的两种反应时间；正常、慢速。节能运行模式：自动节能运行。正常、慢速两种反应速度）空载节能40%，负载节能5%。 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。 节能原理电动机属感性负载，电流滞后电压，大多数用电器都属此类。为了提高功率因数须用容性负载来补偿，并电容或用同步电动机补偿。降低电动机的激磁电流也可提高功率因数（HPS2节能功能，在轻载时降低电压，使激磁电流降低，使COS∮提高）。 节能运行模式：轻载时降低电压减少了激磁电流，电机电流分为有功分量和无功分量（激磁分量）提高COS∮。 运行模式当电动机负载轻时，软启动器在选择节能功能的状态下，PF开关热拨至Y位，在电流反馈的作用下，软启动器自动降低电动机电压。减少了电动机电流的励磁分量。从而提高了电动机的功率因数（COS∮）。（国产软启动器多无此功能）在接触器旁路状态下无法实现此功能。TPF开关提供了节能功能的两种反应时间；正常、慢速。节能运行模式：自动节能运行。（正常、慢速两种反应速度）空载节能40%，负载节能5%。 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)热过载保护功能：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）测量回路参数功能： 电动机工作时，软启动器内的检测器一直监视着电动机运行状态，并将监测到的参数送给CPU进行处理，CPU将监测参数进行分析、存储、显示。因此电动机软起动器还具有测量回路参数的功能。 (5)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。 发展历史软启动器于20世纪70年代末和80年代初投入市场，填补了星-三角启动器和变频器在功能实用性和价格之间的鸿沟。采用软启动器，可以控制电动机电压，使其在启动过程中逐渐升高，很自然地控制启动电流，这就意味着电动机可以平稳启动，机械和电应力降至最小。因此软启动器在市场上得到广泛应用，并且软启动器所附带的软停车功能有效地避免水泵停止时所产生的“水锤效应”。 异步电动机以其优良的性能及无需维护的特点，在各行各业中得到广泛的应用。然而由于其起动时要产生较大冲击电流(一般为Ie的5-8倍)，同时由于起动应力较大，使负载设备的使用寿命降低。国家有关部门对电机起动早有明确规定，即电机起动时的电网电压将不能超过15%。解决办法有两个：增大配电容量，采用限制电机起动电流的起动设备，如果仅仅为起动电机而增大配电容，从经济角度上来说，显然不可取。为此，人们往往需要配备限制电机起动电流的起动设备，过去人们多采用Y/△转换，自藕降压，磁控降压等方式来实现。这些方法虽然可以起到一定的限流作用，但没有从根本上解决问题。 伴随传动控制对自动化要求的不断提高，采用可控硅为主要器件、单片机为控制核心的智能型电动机起动设备－软起动器，已在各行各业得到越来越多的应用，由于软起动器性能优良、体积小、重量轻，并且具有智能控制及多种保护功能，而且各项起动参数可根据不同负载进行调整，其负载适应性很强。因此电子式软起动器将逐步取代落后的Y/Δ、自耦减压和磁控式等传统的减压起动设备成为必然。 电力电子技术的快速发展，智能型软起动器得到广泛应用。智能型软起动器是一种集软起动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的新颖电机控制装置，又称为SoftStarter。它不仅实现在整个起动过程中无冲击而平滑的起动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数，如限流值、起动时间等。此外，它还具有多种对电机保护功能，这就从根本上解决了传统的降压起动设备的诸多弊端。 日常维修检查平时注意检查软起动器的环境条件，防止在超过其允许的环境条件下运行。注意检查软起动器周围是否有妨碍其通风散热的物体，确保软起动器四周有足够的空间（大于150mm）。 定期检查配电线端子是否松动，柜内元器件有否过热、变色、焦臭味等异常现象。 定期清扫灰尘，以免影响散热，防止晶闸管因温升过高而损坏，同时也可避免因积尘引起的漏电和短路事故。 清扫灰尘可用干燥的毛刷进行，也可用于皮老虎吹和吸尘器吸。对于大块污垢，可用绝缘棒去除。若有条件，可用0.6MPa左右的压缩空气吹除。 平时注意观察风机的运行情况，一旦发现风机转速慢或异常，应及时修理（如清除油垢、积尘，加润滑油，更换损坏或变质的电容器）。对损坏的风机要及时更换。如果在没有风机的情况下使用软起动器，将会损坏晶闸管。 如果软起动器使用环境较潮湿或易结露，应经常用红外灯泡或电吹风烘干，驱除潮气，以避免漏电或短路事故的发生。 软启动器的应用城市供水系统的水库泵站一般都配备大功率水库泵及增压泵若干台，其良好稳定运行为城市居民的生活用水和社会主义工农业生产带来可靠的保证。目前，很多现有设备已经趋于老化，日常维修工作量大，控制原理也较为落后。如何在不增加大量投资的前提下对现有设备进行合理改造，以发挥最高的工作效能，是当前需要重点解决的问题。 上海自来水公司市北泵站管理所下属真北泵站共有三台280kW增压泵和三台280kW水库泵。均采用自耦启动柜进行启动，启动电流大，并且随着设备的长期使用，开关元件及出水阀门的损耗比较严重。为了降低运行成本，减少设备损耗，提高管理水平，决定采用PLC自动控制系统和电机软启动器对原设备进行改造。 工作原理及改造方案 1. 控制原理 电机启动器决定使用软启动器。软启动器的基本原理如图1所示，通过控制可控硅的导通角来控制输出电压。因此，软启动器从本质上是一种能够自动控制的降压启动器，由于能够任意调节输出电压，作电流闭环控制，因而比传统的降压启动方式（如串电阻启动，自耦变压器启动等）有更多优点。例如满载启动风机水泵等变转矩负载、实现电机软停止、应用于水泵能完全消除水锤效应等。 目前，国内外的电机软启动器控制系统一般都采用1台软启动器配1台电机的控制方案，为了节省投资，经过多方论证，并且与上海津信变频器有限公司的技术专家一起进行了模拟试验，最终决定采用1台软启动器带多台电机的方案。同时，也为了最大限度地保障设备无故障连续运行，对原自耦启动柜进行了改造，保留原来自耦启动的全部功能，并且利用原自耦柜中的运行接触器，作为软启动器的旁路接触器，在软启动器启动完毕后将其旁路，以便软启动器可以继续控制其他的电机。软停止控制策略则正好相反，首先要将原自耦柜中的运行接触器断开，电机切换到由软启动器控制，然后启动软启动器的软停止功能，逐渐减小输出电压，将电机慢慢停下来，最后软启动器退出，等待接受下一个启动或停止操作。 2. 系统组成框图： 图2为单路进线的主回路接线图 图2 3. 主要设备选型： 供水系统关系到千家万户，系统的设计和设备的选型要考虑其可靠性以及产品制造商的资信，使系统在正常工作条件下，尽可能做到万无一失。但同时又要兼顾系统的经济性，因此在设备的配备上对主要关键性设备尽可能选用国内外优质产品，对一些不影响系统性能及可靠性的辅助设备，可选用价廉物美的产品，以提高整个系统的性价比。 3.1 可编程序控制器（PLC）选型 PLC是控制系统的关键部件之一，选型的时候除了要满足以上要求之外，还要考虑到今后的维护和扩展以及与其他泵站保持统一的通讯接口，为今后连接上位机监控做好准备等。综合考虑之后，决定采用ROCKWELL的SLC500系列PLC。 3.2 软启动器选型： 选用丹麦丹佛斯工业有限公司生产的MCD3000型工业软启动器，该产品具有以下几个优点： 1. 有专用的旁路接线端子，在旁路时还有电流监控，能作过载保护； 2. 丹佛斯软启动器有1带多的专有功能，特别适用于此次改造； 3. 丹佛斯软启动器有内置的软停止功能； 4. 丹佛斯软启动器是真正的恒电流闭环控制，能以设定的启动电流值作最快速的启动，启动完成的逻辑判别也更合理。 水泵电机型号为JS137-6，280kW，493A，983rpm。泵站由两路高压进线供电，每路带3台电机。因此决定采用2台300 kW软启动器（型号为MCD3300），每路电源接1台软启动器，每台软启动器负责3台电机的软启动和软停止。其启动控制原理请见图3，启动时完全为电流闭环控制，等到电机加速至额定转速时，电流也降至额定电流，可控硅完全开足，最后软启动器发出运行信号。 应用领域软起动器 安装调节方便，所有控制连接及参数调节均在正面上完成。该软起动器在安装后用户仍可方便就地改造，如：附加限流功能和内接/外接转换选择。该软起动器可不带旁路持续在线运行。软起动器为旁路和故障单独设置了控制继电器。该软起动器所有参数均通过面板上的三只旋钮电位计和一只拔码开关设定，直观准确。它甚至可以工作在有振动和环境温度较高的应用场合。当该软起动器用于内接时因可控硅模块上承受的是三角形接法时的相电流，所以相同电流的软起动器在内接时可以负载比外接时大1.73倍的电机。如一台58A的S型软起动器内接应用时可以负载100A的电机。 原则上，笼型异步电动机凡不需要调速的各种应用场合都可适用。应用范围是交流电380V（也可660V），电机功率从几千瓦到800千瓦。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，可广泛用于纺织，冶金、石油化工、水处理、船舶、运输、医药、食品加工，采矿和机械设备等行业。 型号介绍基本分类常规型软启动器：电机软起动器，是一种全数字控制的软起动器。控制功能十分完善并有多种保护功能,在省级新产品鉴定会上，被评定为国际水平国内领先产品。它采用16位单片机，数据处理实现全部数字化，起动和停止时的电压斜坡由单片机控制。具有脉冲突跳、大电流断开、泵停止、内置电子过载保护(可选)、断相保护、过流保护、过温保护，并具有自诊断和节能功能。可消除电动机起动、停止过程中的电流冲击，减小电网容量，避免电机起动时机械冲击，保护电机和负载。是传统星--三角、自耦降压起动器的最佳换代产品，可广泛应用于纺织、冶金、石油化工、水处理、食品和保健品加工、采矿和机械等行业。 中、高压软启动器 是用多只可控硅串并联而成，可以满足不同的电流及电压等级要求，控制可控硅的触发角就可以控制输出电压的大小。在电机起动过程中，HPMV-DN按照预先设定的起动曲线增加电机的端电压使电机平滑加速，从而减少了电机起动时对电网、电机本身和相连设备的电气及机械冲击。当电机达到正常转速后，旁路接触器接通。电机起动完毕后，HPMV-DN软启动器继续监控电机并提供各种故障保护。在软停机时首先按照预先设定好的停机曲线平滑地降低电机的端电压直到电机停机。软停可以解决突然停机引起的水泵水锤现象及机械冲击等相关问题。 经济型软起动器 HPS2S18/30…300/515是一款灵活多用的电机软启动器。可以取代Y/△起动,适用于大多数应用场合。它安装调节方便，所有控制连接及参数调节均在正面上完成。前面板上给出清晰的工作状态及故障指示。该软启动器在安装后用户仍可方便就地改造，如：附加限流功能和内接外接转换选择。该软启动器可不带旁路持续在线运行。软启动器为旁路和故障单独设置了控制继电器。该软启动器所有参数均通过前面板上的三只旋钮电位计和一只拔码开关设定,直观准确。它甚至可以工作在有振动和环境温度较高的应用场合。当该软启动器用于内接时因可控硅模块上承受的是三角形接法时的相电流，所以相同电流的软启动器在内接时可以负载比外接时大1.73倍的电机。如一台58A的S型软启动器内接应用时可以负载100A的电机。 HPS2DB型汉显智能经济型软启动器在秉承和平电气其他型号软启动器优良的起动、停止特性的基础上，采用双MCU形式，主芯片采用新型微处理完成通讯、故障处理、信号采集、参数给定等功能；而从芯片完成可控硅的触发控制，预置出厂参数，适合于大多数负载需要，可通过键盘轻松将当前参数恢复到出厂值。内置非易用失性存储器，确保参数不会丢失。全面的保护功能。支持通讯功能-可通过现场总线与软启动器通讯，可以支持Modbus，Profibus,DeviceNet等通讯协议。可选带模拟输出功能，可在线升级软启动器控制程序。 型号说明(1)起动器额定流 18,30,37,44,50,60,72,85,105,142,175,210,250,300 370,470A (2)主电压 等级 适用范围 50/60Hz 230VAC 220~240VAC 400VAC 380~420VAC 500VAC 480~520VAC 690VAC 660~690VAC (3)控制电压 等级 适用范围 50/60Hz 115VAC 110~120VAC 230VAC 220~240VAC (4)任选件 代号 说明 A Modbus B Profibus C DeviceNet D RS232C选件 E 模拟输出选件 注：若HPS2DBXXX后面三项均未填，则默认为：主电压400VAC，控制电压230VAC，无选件。 选型指导电机功率的最大额定值(KW) 电机额定电流Ie 软起动器规格型号 重量 230V 400V 500V 690V A 主电压 控制电压 类型 Kg 4 7.5 11 15 18 HPS2DB 18 - x - x - x 4.5 7.5 15 18.5 25 30 HPS2DB 30 - x - x - x 4.5 9 18.5 22 30 37 HPS2DB 37 - x - x - x 4.5 11 22 25 37 44 HPS2DB 44 - x - x - x 4.5 12.5 25 30 45 50 HPS2DB 50 - x - x - x 4.5 15 30 37 55 60 HPS2DB 60 - x - x - x 4.5 18 .5 37 45 59 72 HPS2DB 72 - x - x - x 4.5 22 45 55 75 85 HPS2DB 85 - x - x - x 5.530 55 75 90 105 HPS2DB 105 - x - x - x 5.5 37 75 90 132 142 HPS2DB 142 - x - x - x 5.5 45 90 110 160 175 HPS2DB 175 - x - x - x 22.7 55 110 132 200 210 HPS2DB 210 - x - x - x 22.7 75 132 160 220 250 HPS2DB 250 - x - x - x 22.7 90 160 200 257 300 HPS2DB 300 - x - x - x 22.7 110 200 250 355 370 HPS2DB 370 - x - x - x 24.8 132 250 315 450 470 HPS2DB 470 - x - x - x 24.8 性能参数 主电压范围 230V~690VAC 50/60Hz 主电流范围 18~470A 控制电源 110V~127VAC 50/60HZ或 220~240VAC 50/60HZ 起动时间 0~30s 停止时间 1~30s 初始电压 30~50%Ue 限流倍数 1.5~4Ie 起动频繁 在最大起动电流时4次/小时 保护功能 缺相、过压、欠压、过流、欠流、过温 模拟输出 1~5V DC或4~20mA DC 通讯功能 1~5V DC或4~20mA DC 模拟输出： Modbus、Profibus、DeviceNet等 显示语种 中、英文可选可扩展其他语言 主要特色： LCD菜单显示，中英文语言可选，可扩展其它语言； 体积小巧、结构紧凑、安装方便； 起╱停控制平稳，保护功能全面完善； 支持通讯功能，通讯协议多种可选； 具有旁路工作状态监控保护功能 HPS2DN15…840数字式智能型软起动器是在原有HPS2S、HPS2D/DH基础上新开发的一种基于最先进的数字处理器的调压、限流式智能电机软启动器，其独特的智能电子电路提供完美的控制及保护功能：线性加速起动、泵起、泵停控制，预置低速运行(可在低速下短时电子控制式正反转调试)，可预置双重起停参数自由切换，能监测负载状况并自动实现轻载节能模式运行。电机绝缘检测保护功能及缺相、短路、相序及电子过载等保护。可带RS 485通讯接口，使用Modbus /Profibus协议，实现全面微机远控和监测。可广泛用于纺织，冶金、石油化工、水处理、船舶、运输、医药、食品加工，采矿和机械设备等行业。新一代HPS2DN是现代工业信息化，自动化技术应用中极为方便采用的“积木”式IT元件。 HPS2S经济型软启动动器：按其功率大小主要分为四种于DIN35毫米导轨上。这种小型软起动器具有内置的旁路接点。HPS2S18/30... 300/515用于一般启动， 可用“外接”和“内接”两种连接方法（可与标准的Y/D起动器相比较）。采用“内接”可减少42%流经软启动器的电流。也就是说使用户有可能用58A的软启动器来启动和运行100A的电机。限流功能可作为选件提供, 标准的配置是有两个内装的信号继电器。这种软启动器的功率为1.15, 意即其最大电流等于额定电流lex1.15。 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。 7.什么是软起动MCC控制柜？ MCC（Motor Control Center）控制柜，即电动机控制中心。软起动MCC控制柜由以下几部分组成：（1）输入端的断路器，（2）软起动器（包括电子控制电路与三相晶闸管），（3）软起动器的旁路接触器，（4）二次侧控制电路（完成手动起动、遥控起动、软起动及直接起动等功能的选择与运行），有电压、电流显示和故障、运行、工作状态等指示灯显示。 适用场合原则上，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 相关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；软启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，但它的价格比软启动器贵得多，结构也复杂得多。 软启动器只是改变电源电压，相当于降压起动器。 变频器要比软启动器复杂得多，价格也贵得多。 变频器也有软启动功能，是通过改变电源频率实现。 相关问题什么是电动机的软停车？ 电机停机时，传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的。但有许多应用场合，不允许电机瞬间关机。例如：高层建筑、大楼的水泵系统，如果瞬间停机，会产生巨大的“水锤”效应，使管道，甚至水泵遭到损坏。为减少和防止“水锤”效应，需要电机逐渐停机，即软停车，采用软起动器能满足这一要求。在泵站中，应用软停车技术可避免泵站的“拍门”损坏，减少维修费用和维修工作量。 软起动器中的软停车功能是，晶闸管在得到停机指令后，从全导通逐渐地减小导通角，经过一定时间过渡到全关闭的过程。停车的时间根据实际需要可在0 ~ 120s调整。 软起动器是如何实现轻载节能的？ 笼型异步电机是感性负载，在运行中，定子线圈绕组中的电流滞后于电压。如电机工作电压不变，处于轻载时，功率因数低，处于重载时，功率因数高。软起动器能实现在轻载时，通过降低电机端电压，提高功率因数，减少电机的铜耗、铁耗，达到轻载节能的目的；负载重时，则提高电机端电压，确保电机正常运行。 有的软起动器为什么装有旁路接触器？ 大多数软起动器在晶闸管两侧有旁路接触器触头，其优点是： （1）控制柜具有了两种起动方式（直接起动、软起动）。 （2）软起动结束，旁路接触器闭合，使软起动器退出运行，直至停车时，再次投入，这样即延长了软起动器的寿命，又使电网避免了谐波污染，还可减少软起动器中的晶闸管发热损耗。 软起动MCC控制柜有哪些扩展功能？ 将软起动MCC控制柜进一步加以组合，可以实现多种复合功能。例如：将两台控制柜加上控制逻辑，可以组成“一用一备方案”，用于大楼的消防系统与喷淋泵、生活泵等系统。如果配上PC（可编程序控制器），则可以实现消防泵定时（如半个月）自动检测，定时自动关闭；加上相应的控制逻辑，则可以对消防泵及各个系统运转是否正常实施平时检测时，定时低速低水压（不出水）运行；在灭火时，则实施全速满载运行。将若干台电机加上控制逻辑组合，可以组成生活泵系统或其它专用系统，按需要量逐次打开各台电机，也可逐次减少电机，实现最佳效率运行。还可以根据客户要求，实现多台电机每次自动转换运行，使各台电机都处于同等的运行寿命期。 高压启动器和低压启动器的区别 软启动器主回路采用晶闸管，通过逐步改变晶闸管的导通角来抬升电压，完成启动过程，这是软启动器的基本原理。在低压软启动器市场，产品繁多，但是高压软启动器产品还是比较少。高压软启动器与低压软启动器基本原理一样，但是高压软启动器与低压软启动器相比，有些地方存在着其特殊性： 1、高压软启动器在高压环境下工作，各种电气元器件的绝缘性能一定要好，电子芯片的抗干扰能力要强。高压软起动器组成电气柜时，电气元器件的布局以及与高压软启动器与其它电气设备的连接也是非常重要的。 2、高压软启动器必须有一个高性能的控制核心,能对信号进行及时和快速地处理。因此这个控制核心一般采用高性能的DSP芯片，而不是低压软启动器的普通单片机芯。低压软启动器主回路由三组反并联的晶闸管组成。而在高压软启动器中，由于单只高压晶闸管的耐压能力不够，所以必须由多个高压晶闸管串联进行分压。但是每个晶闸管的性能参数没有完全一致。晶闸管参数的不一致，会导致晶闸管开通时间不一致，从而导致晶闸管的损坏。因此在晶闸管的选配上，必须保证每一相的晶闸管参数尽可能地一致，并且每一相晶闸管的RC滤波电路的元件参数尽可能一致。 3、高压软起动器的工作环境容易受到各种电磁干扰，因此触发信号的传递必须安全可靠。高压软起动器中，传递触发信号，一般采用光纤传输，能有效地避免各种电磁干扰。通过光纤传递信号，也有两种方式：一种多光纤方式，一种单光纤方式。多光纤方式即每块触发板有一路光纤；单光纤方式即每一相只有一路光纤，信号传递到一块主触发板，再由主触发板传递到同一相的其他触发板。由于各路光纤光电传输过程中损耗不尽一致，因此从触发一致性上看，单光纤的方式比多光纤可靠。 4、高压软启动器对信号的检测比低压软启动器要求更高。高压软起动器所在的环境存在着大量的电磁干扰，并且高压软启动器所用的真空接触器和真空断路器在其分断和闭合过程中会产生大量的电磁干扰。所以对检测到的信号不仅要进行硬件滤波，也要进行软件滤波，去掉干扰信号。 5、软启动器在完成启动过程后，要切换到旁路运行状态，如何平滑地切换到运行状态，这也是软启动器的一个难点，如何选准旁路点非常重要。旁路点早了，电流冲击非常大，即使在低压条件下，也会造成三相电源中断路器跳闸，甚至会损坏断路器。高压条件下危害更大。旁路点迟了，电机抖动得厉害，影响负载正常工作。因此，旁路信号的硬件检测电路必须非常精确，并且程序处理也要恰到好处。 软启动器分类1、根据电压分类：高压软启动器、低压软启动器 2、根据介质分类：固态软启动器、液阻软启动器 3、根据控制原理：电子式软启动器、电磁式软启动器 4、根据运行方式：在线型软启动器、旁路型软启动器 5、根据负载：标准型软启动器、重载型软启动器 软启动器的应用一、概述 交流鼠笼异步电动机由于结构简单，控制方便，效率高而被人们广泛地应用于机械设备的拖动中。在民用建筑中的大多数机械设备如消防泵、喷淋泵、生活泵、冷冻机组等的动力都是交流鼠笼异步电机。当建筑物层数较高或规模较大时，这些机械设备的电机的额定功率通常都较大，如消防泵的额定功率通常都在55kW-150kW之间。这些设备在起动过程中，将产生较大的起动电流，造成较大的电压降。因此恰当地选择起动方式具有减少供电容量和保证建筑物供电可靠性等重要意义。正因为如此，软启动器在民用建筑领域的应用中将具有广阔前景。 二、民用建筑中水泵等动力设备的启动方式的比较 众所周知，鼠笼式异步电机采用全压起动时起动电流大，起动时间长的。当电机的功率较大时，起动电流很大（起动电流为额定电流的5—8倍）。很大的起动电流将引起配电系统的电压降，影响接在同一台变压器或同一条供电线路上的其它电气设备的正常工作，甚至使柴油发电机组熄火停机。同时由于起动转矩较大，将对负载产生冲击，增加传动部件的磨损和额外维护。所以当电机的容量较大（一般为超过电源容量的20%—30%时）均采用降压起动。 传统上采用的降压起动的方法有Y/△换接起动和自耦变压器降压起动。虽然这两种起动方式均可降低起动电流，但是在降压起动过程完成后的分档投切和加全压的瞬间，仍将产生数倍额定电流的尖峰电流（二次冲击电流），此电流将对配电系统造成冲击，同时产生的破坏性的动态转矩会引起水泵电机的机械震动，对电机的转子、中间齿轮等非常有害，并使供电线路电耗增大。 软启动器也是降压起动器的一种。它是利用性能先进的微处理器，合理有序地控制大功率晶闸管组件导通，使之产生逐步增加的平滑的交流电压加在交流电动机上，使电动机按预先设定的方式和参数进行渐进地加速，实现软起动。可见采用软起动器可以对大电机实现平滑、均匀稳定的起动，避免大电机起动时对电网的冲击，减少机械震动和噪音，减少供电线路的电耗。 三、软起动器在民用建筑动力设备控制中的应用 软起动器具有软起动，软停止，泵控制，定时低速运行等多种功能。因此，在民用建筑领域的动力设备控制中具有传统降压起动器不可比拟的优越性。下面以某高层建筑中的消防泵为例，分析软起动器在消防泵的起动及运行控制方面的突出优点。该高层建筑中消防泵的最大容量为110KW，一备一用。采用A-B公司的150-B240NBD软起动器。 1、软起动如前所述，在起动时间ts内，电机的端电压从设定的初始值逐渐增长至满压，电机是平滑、无级地加速。同时起动时间ts可调节（通常在0.5-60秒之间），这有利于与空气开关之间的配合，防止空气开关的瞬时脱扣器在电机起动时误跳闸。 2、泵控制功能水泵在起动和停车时，水流冲击管道，产生严重的“水锤效应”。虽然水道专业已采取了一些消除水锤效应的措施，但是如果采用带泵控功能的软起动器，则完全可以消除水锤效应，减少机械维护的工作量，节省系统维修费用，并保证供水可靠。值得一提的是该功能为可选件，定货图上应注明。 3、过载保护功能一般电机的过载保护是通过热元件来实现的。热元件在电动机起动的过程中很难避开电机的起动电流而产生误动作。为避免误动，用户常加大热元件的动作电流，使过载保护形同虚设。而软起动器内置的过载保护功能是根据I2t算法用电子装置来完成的。它可根据起动负荷的轻重即起动时间的长短不同来选择不同的脱扣特性曲线以避免在起动过程中误跳。由于它的过载保护是可编程的，从而为用户提供了更大的灵活性。并且选用带内置过载保护功能的软起动器可以省去热继电器，使控制柜内布线更简单，迅速。4、参数测试功能可通过按键在显示窗口选择显示电机的运行参数如三相电压值、三相电流值、功率因数、运行时间等，而不需增加任何仪表。此功能可使用户很方便的查询电机在运行过程中的各种参数。 5、消防水泵定期自动试机由于消防水泵属消防应急设施，平常时长期处于不使用状态，容易出现泵卡死的现象。一旦火灾发生时如果无法正常运转，将影响消防扑救的顺利进行，造成严重后果。《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92第24.6.6条规定“消防泵（包括喷洒泵）、排烟风机及正压送风机等重要消防用电设备，宜采取定期自动试机、自动检测措施。”该软起动器具有的定时低速运行功能，可根据用户设定的时间自行定时起动、停止，对消防泵起到一个定期自动试机、自动检测的作用，提高消防泵作为消防设施的可靠性，应急性。而采用传统的降压起动方式将很难对消防水泵定期自动试机。 四、民用建筑动力设备控制中采用软起动器时应注意的问题 1、有的软起动器具有多种内置的保护功能，如失速及堵转测试、相间平衡、欠载保护、欠压保护、过压保护等，对电机而言起到了进一步的保护作用。设计时应根据具体情况通过编程来选择保护功能或使某些保护功能失效。《低压配电设计规范》GB50054-95第4.3.5条规定：“突然断电比过负载造成的损失更大的线路，其过负载保护应作用于信号而不应作用于切断电路。”在前面提到的消防泵控制系统中，由于消防泵是消防应急负荷，它是在消防救火的紧要关头工作的。当火灾发生时，最重要的问题是消防泵能地运转打水到消防管网中，而对消防泵电机的保护就不是重要问题。所以上面提到的某些保护功能可以通过编程使它失效，或者使保护动作于信号而不是作于使消防泵电机停机。前面提到的过载保护功能也只应动作于信号。 2、支路保护由于软起动器本身没有短路保护，为保护其中的晶闸管，应该采用快速熔断器（自动空气开关的开断时间较长，为0.1秒，不能有效地保护晶闸管）。设计时可依据厂家提供的产品样本，根据软起动器的额定电流选择相应的快熔断器。 3、当软起动器使电机制动停机时，只是晶闸管不导通，在电机与电源之间并没有形成电气隔离。如果此时检修软起动器之后的线路、电机，那是不安全的。所以在电机一次控制回路中应在软起动器之前增加断路器。 4、由于信息及网络技术的飞速发展，现代的楼宇特别是智能建筑中电子设备日益增多，它们对电网的质量有较高的要求。而由于软起动器采用了可控硅等非线性器件，所以当软起动器功率较大或者台数较多时，产生的高次谐波将对电网造成不良的影响并对建筑物内的电子设备产生干挠。此时可装设旁通接触器。在软起动器使电机平稳起动至正常转速后，接触器KM闭合，把软起动器短接。 即在起动完成之后，大功率晶闸管处于不导通状态，减少高次谐波对电网及电子设备的干挠。 5、软起动器在通过电流时将会产生热耗散，安装时应注意在其上、下方留出一定空间，以使空气能流过其功率模块。当软起动器额定电流较大时，要采用风机降温。风机的电源可取自电机控制系统的二次回路。 五、结语 总之，软起动器是一种新型的、性能优良的起动装置，是交流异步电机起动器的首选产品。但是由于目前的软起动器主要为进口产品，价格较高。 |
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