软起动器的功能与应用

软起动器的功能与应用

       软起动器是将电动机的软起动、软停车、轻载节能、多种保护功能等优点集成在一起的一种电动机控制装置。

 软起动器的实物外形

      传统的大中型电动机的启动方式通常采用硬启动，即通过接触器、继电器、启动电阻器、自耦变压器、启动按钮、停止按钮等控制部件控制电动机启动的方式。硬启动有电阻器降压启动、自耦降压启动和Y-△降压启动等多种方式。

图为电动机Y-△降压启动时各相绕组所承受的电压值。电动机Y-△降压启动是指先由线路控制电动机定子绕组连接成Y形方式进入降压运行状态，在这种方式中电动机每相定子绕组承受的电压均为220V，待电动机转速达到一定值后，再由线路控制定子绕组换接成△形，使电动机每相定子绕组承受的电压均为380V，此后电动机进入正常（全压）的运转状态。

 电动机电阻器降压启动时各相绕组所承受的电压值

       图为电动机电阻器降压启动时各相绕组所承受的电压值。电动机电阻器降压启动是指电动机启动时利用串入的电阻器起到降压限流作用，在这种方式中电动机每相定子绕组承受的电压小于380V，待电动机转速达到一定值后，再由线路控制将串联的电阻器短接，使电动机每相定子绕组承受的电压上升为380V，此后电动机进入正常（全压）的运转状态。

      这种传统的降压启动方式可以减小电动机启动时的启动电流，但当电动机转为额定电压下运转时，即电动机绕组上的较低电压上升到全压时，电动机的转矩会有一个跳跃，不平滑，因此电动机的每次启动或停机控制都会对电网以及机械设备带来一定的冲击。

      随着技术的不断更新，软起动器已逐渐替代了传统的硬启动方式。软起动器也采用降压启动方式，与传统降压启动方式不同的是软起动器采用无级降压启动，它内置调压装置，在规定的时间内，将电动机的启动电压由零慢慢

软起动器的功能原理图

      软起动器内置的调压装置实际上就是一个晶闸管调压线路，通过改变晶闸管的导通角，来调节软起动器的输出电压，随着软起动器的输出电压逐渐增大，电动机的速度也逐渐提高，当晶闸管完全导通时，电动机在额定电压下运转。采用软起动器对电动机进行启动时，电动机的转矩会平滑地增大到最大转矩，可减少对电网以及机械设备的冲击。

软起动器的功能

软起动器是将控制功能、保护功能、显示功能、按键设置功能、通信功能集于一体的电动机控制装置。

（1）控制功能

      软起动器收到外部的启动、停车指令后，按照预先设定的启动和停车方式对电动机进行控制。

①启动控制功能。

      软起动器可根据设备的特点选择不同的启动模式，设置不同的参数，对电动机进行软启动控制。通常软起动器的启动方式主要有斜坡软启动、阶跃启动、脉冲冲击启动、全压启动等。

◆斜坡软启动。

斜坡软启动方式是在电动机启动的初始阶段将启动电压逐渐增大，当电压达到预先设定的值后保持恒定，电动机在全压状态下运转。电压变化的速率可根据电动机负载进行调整设定，电压变化速率大，则启动转矩大，启动时间短。斜坡软启动方式的曲线图。

 斜坡软启动方式的曲线图

◆阶跃启动。

       阶跃启动是以最短时间将启动电流迅速达到设定值的启动方式，通过调节斜率，实现快速启动电动机。阶跃启动方式的曲线图：

 阶跃启动方式的曲线图

◆脉冲冲击启动

       脉冲冲击启动方式是在启动初期，让晶闸管在很短时间内以较大的电流导通一段时间后再回落，然后按照原来的设定值呈线性上升，并达到恒流恒速状态，脉冲冲击启动方式的曲线图：

脉冲冲击启动方式的曲线图

◆全压启动。

       在传统的电动机启动控制中，通过接触器等控制部件控制电动机在全压状态下直接进行启动，而软起动器也具有该功能，能够快速达到最大的冲击电流和转矩。全压启动方式的曲线图：

全压启动方式的曲线图

②停车控制功能。

       软起动器可根据设备的特点选择不同的停车模式，设置不同的参数，对电动机进行停机控制。通常软起动器的停车方式主要有自由停车、软停车和制动停车等。

◆自由停车。

自由停车是指软起动器对电动机不施加任何控制，电动机依惯性自由停机。自由停车方式的曲线图。

自由停车方式的曲线图

◆软停车。

      软停车是指通过调节晶闸管的导通和截止时间逐渐降低电动机的工作电压，使电动机的转速逐渐下降，直至停机，避免了自由停车引起的转矩冲击。软停车方式的曲线图。

 软停车方式的曲线图

◆制动停车。

       制动停车是指在电动机停机时产生一个制动转矩，控制电动机快速减速并停机，缩短了自由停车时产生的惯性。制动停车方式的曲线图。

 制动停车方式的曲线图