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軟起動概述
軟起動是一種集電動機(jī)軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎鼠籠型異步電動機(jī)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(jī)之間的三相反并聯(lián)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)閘管的導(dǎo)通角，使被控電機(jī)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；軟起動實際上是個調(diào)壓器，用于電機(jī)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功能，但它的價格比軟起動貴得多，結(jié)構(gòu)也復(fù)雜得多。它是用來控制交流鼠籠型異步電動機(jī)啟動、停止的設(shè)備，屬于降壓啟動方式。但與傳統(tǒng)的降壓啟動方式所不同的是軟起動裝置屬于無級降壓啟動。軟起動具有無沖擊電流、恒流起動、可自由地?zé)o極調(diào)壓至最佳起動電流及節(jié)能等優(yōu)點。
軟起動是目前最先進(jìn)、最流行的電動機(jī)起動器。它一般采用16位單片機(jī)進(jìn)行智能化控制，可無極調(diào)壓至最佳起動電流，保證電動機(jī)在負(fù)載要求的起動特性下平滑起動，在輕載時能節(jié)約電能。同時，對電網(wǎng)幾乎沒有什么沖擊。
軟起動實際上是一個調(diào)壓器、只改變輸出電壓，并沒有改變頻率。這一點與變頻器不同。
軟起動本身設(shè)有多種保護(hù)功能，如限制起動次數(shù)和時間，過電流保護(hù)。電動機(jī)過載、失壓、過壓保護(hù)，斷相，接地故障保護(hù)等。
下圖為軟起動的原理圖。圖中V,W相方框內(nèi)的元件同U相。
軟起動的工作原理
在軟起動中三相交流電源與被控電動機(jī)之間串有三相反并聯(lián)晶閘管及電子控制電路。晶閘管串聯(lián)式軟起動實際上是一個晶閘管交流調(diào)壓器，采用現(xiàn)代電力電子技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)為核心，其主電路是采用三組反并聯(lián)可控硅串聯(lián)組，串于電動機(jī)三相供電線路上，通過控制其觸發(fā)脈沖，改變可控硅的觸發(fā)角，以實現(xiàn)對交流三相電源進(jìn)行斬波，控制輸出電壓的幅值，改變電動機(jī)輸入電壓的大小，從而達(dá)到控制電動機(jī)軟啟動過程。當(dāng)電動機(jī)啟動完成后，三相旁路接觸器自動吸合，將電動機(jī)投入電網(wǎng)工頻運行。利用晶閘管的電子開關(guān)特性，通過軟起動中的單片機(jī)控制其觸發(fā)脈沖、觸發(fā)角的大小來改變晶閘管的導(dǎo)通程度，從而改變加到定子繞組上的三相電壓。異步電動機(jī)在定子調(diào)壓下的主要特點是電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩近似與定子電壓的平方成正比。當(dāng)晶閘管的導(dǎo)通從0°開始上升時，電動機(jī)開始啟動。
隨著導(dǎo)通角的增大，晶閘管的輸出電壓也逐漸增高，電動機(jī)便開始加速，直至晶閘管全導(dǎo)通，電動機(jī)在額定電壓下工作。電動機(jī)的啟動時間和起動電流的最大值可根據(jù)負(fù)載情況設(shè)定。
軟起動可設(shè)定的最大起動電流為直接起動電流的0.99倍；可設(shè)定的最大起動轉(zhuǎn)矩為直接起動轉(zhuǎn)矩的0.80倍；線電流過載倍數(shù)為電動機(jī)額定電流的1-5倍，軟起動器可實現(xiàn)連續(xù)無極起動。
變頻器用于需要調(diào)速，恒壓的地方，頻率決定轉(zhuǎn)速。
軟起動和變頻器最大的區(qū)別就是變頻器可以任意設(shè)定運行頻率，而軟起動只起到軟起軟停作用
變頻器同時改變輸出頻率與電壓，也就是改變了電機(jī)運行曲線上的n0，使電機(jī)運行曲線平行下移。因此變頻器可以使電機(jī)以較小的啟動電流，同時使電機(jī)啟動轉(zhuǎn)矩達(dá)到其最大轉(zhuǎn)矩，即變頻器可以啟動重載負(fù)荷。
軟啟動只改變輸出電壓，不改變頻率，也就是不改變電機(jī)運行曲線上的n0，而是加大該曲線的陡度，使電機(jī)特性變軟。當(dāng)n0不變時，電機(jī)的各個轉(zhuǎn)矩（額定轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩）均正比于其端電壓的平方，因此用軟啟動大大降低電機(jī)的啟動轉(zhuǎn)矩，所以軟啟動并不適用于重載啟動的電機(jī)。
軟起動短期電機(jī)啟動后就不用的器材。小功率的成本比較高。除非超過100kw.
軟起動面板上通常設(shè)有可調(diào)控制參數(shù)：軟啟動時間、啟動初始電壓、啟動電流限制、軟停時間、軟停級落電壓（泵停止功能） 、脈動突跳啟動（針對突變負(fù)載）功能，實際運行可根據(jù)工程中設(shè)備電機(jī)具體情況結(jié)合軟起動說明說設(shè)定或選用。
設(shè)計旁路接觸器 KM 是考慮以下幾個方面：不帶旁路可引入電流閉環(huán)控制在負(fù)載較輕或空載時自動降底電機(jī)激磁電流，使無功電流下降，提高功率因素實現(xiàn)節(jié)能功能，空載時可節(jié)能近 40%（可以有效解決“大馬拉小車”狀態(tài)下電機(jī)本體的電能浪費問題） ；但不是所有負(fù)載都應(yīng)不帶旁路，對于滿載狀態(tài)節(jié)能效果并不顯著，所以對于經(jīng)常滿載的應(yīng)用場合建議設(shè)計帶旁路；帶旁路設(shè)計時，晶閘管僅在啟停時使用，運行時晶閘管停用，可使晶閘管壽命延長；另外從散熱角度考慮，可以減小軟啟動體積。
軟起動還可以內(nèi)置一拖多專用程序控制器選件，裝于軟起動器內(nèi)部，實現(xiàn)時間控制、聯(lián)鎖、互鎖功能 ，可控制多臺電機(jī)的分別起動送上電網(wǎng)運行。電機(jī)可不分先后，任意起動，自動避免二臺以上電機(jī)同時起動。一臺電機(jī)起動后延時時間沒到，其他電機(jī)也不能起動。
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