軟啟動

軟啟動器採用三相反並聯晶閘管作為調壓器，用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，實現平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘，將其接入電源和電動機定子之間。

基本介紹

• 中文名：軟啟動
• 外文名：soft starter
• 作用：調壓器

概念

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，就由過去過載衝擊電流不可控制變成為可控制。並且可根據需要調節啟動電流的大小。電機啟動的全過程都不存在衝擊轉矩，而是平滑的啟動運行。這就是軟啟動。

簡介

軟啟動器（soft starter）是一種集電機軟起動、軟停車、多種保護功能於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於電源與被控電機之間的三相反並聯晶閘管及其電子控制電路。運用不同的方法，控制三相反並聯晶閘管的導通角，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。變頻器是用於需要調速的地方，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，用於電機起動時，輸出只改變電壓並沒有改變頻率。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，結構也複雜得多。電動機軟起動器是運用串接於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式關係逐漸上升，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）斜坡恆流軟起動；

（3）階躍起動；

（4）脈衝衝擊起動；

工作原理

軟啟器採用三相反並聯晶閘管作為調壓器，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衝擊。

傳統區別

無衝擊電流

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。對電機無衝擊，提高了供電可靠性，平穩起動，減少對負載機械的衝擊轉矩，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，減輕對重載機械的衝擊，避免高程供水系統的水錘效應，減少設備損壞。

起動參數可調

根據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展階段，大型企業和大型裝備越來越多，大型電機（5000kW～60000kW）的套用越來越多，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展很快，1000kW～4000kW電機的套用增長很快，與當時的經濟基礎相適應的液態起動裝置出現，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展，生產手段和生產工具亦有了較大發展，電機容量也有了很大增長，人們開始不滿足液態起動裝置的低性能，於是晶閘管串聯式（固態）軟起動裝置的套用開始增加，繼而又出現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，變頻裝置用於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，液態起動裝置則套用在小型（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的核心設備，直接影響企業的生產狀況，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的核心技術，許多企業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，往往會造成不恰當的選擇，有時甚至不得不做出第二次選擇，給企業造成不應有的損失。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在兩個方面：

①超大型電機直接起動的大電流對電網的衝擊幾乎類似於三相短路對電網的衝擊，常常會引發功率振盪，使電網失去穩定。

②起動電流中含有大量的高次諧波，會與電網電路參數引起高頻諧振，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覆作用於導線外絕緣，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衝擊力，會造成夾緊鬆動、線圈變形、鼠籠條斷裂等故障。

軟起動時，由於最大電流小，則衝擊力大大減輕。

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。

當採用減壓起動時，上述危害只有一定程度的降低；當採用軟起動時，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，對它採用完善的保護是非常必要的。比如說對一台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節，出廠試驗時它能通過，但在長時間的衝擊下這個薄弱環節會逐漸首先顯露出來，使其壽命縮短。如果我們採取軟起動，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。

型號詳介

HPS2D常規型軟啟動器

HPS2D75…840型電機軟起動器，是一種全數字控制的軟起動器。控制功能十分完善並有多種保護功能,在省級新產品鑑定會上，被評定為國際水平國內領先產品。它採用16位單片機，數據處理實現全部數位化，起動和停止時的電壓斜坡由單片機控制。具有脈衝突跳、大電流斷開、泵停止、內置電子過載保護(可選)、斷相保護、過流保護、過溫保護，並具有自診斷和節能功能。可消除電動機起動、停止過程中的電流衝擊，減小電網容量，避免電機起動時機械衝擊，保護電機和負載。是傳統星--三角、自耦降壓起動器的最佳換代產品，可廣泛套用於紡織、冶金、石油化工、水處理、食品和保健品加工、採礦和機械等行業。

HPS2D常規型軟啟動器

HPMV-DN中、高壓固態軟啟動器

HPMV-DN高壓固態

是用多隻可控矽串並聯而成，可以滿足不同的電流及電壓等級要求，控制可控矽的觸發角就可以控制輸出電壓的大小。在電機起動過程中，HPMV-DN按照預先設定的起動曲線增加電機的端電壓使電機平滑加速，從而減少了電機起動時對電網、電機本身和相連設備的電氣及機械衝擊。當電機達到正常轉速後，旁路接觸器接通。電機起動完畢後，HPMV-DN軟啟動器繼續監控電機並提供各種故障保護。在軟停機時首先按照預先設定好的停機曲線平滑地降低電機的端電壓直到電機停機。軟停可以解決突然停機引起的水泵水錘現象及機械衝擊等相關問題。

HPS2S經濟型軟啟動器

經濟型軟起動器

HPS2S18/30…300/515是一款靈活多用的電機軟啟動器。可以取代Y/△起動,適用於大多數套用場合。它安裝調節方便，所有控制連線及參數調節均在正面上完成。前面板上給出清晰的工作狀態及故障指示。該軟啟動器在安裝後用戶仍可方便就地改造，如：附加限流功能和內接外接轉換選擇。該軟啟動器可不帶旁路持續線上運行。軟啟動器為旁路和故障單獨設定了控制繼電器。該軟啟動器所有參數均通過前面板上的三隻旋鈕電位計和一隻拔碼開關設定,直觀準確。它甚至可以工作在有振動和環境溫度較高的套用場合。當該軟啟動器用於內接時因可控矽模組上承受的是三角形接法時的相電流，所以相同電流的軟啟動器在內接時可以負載比外接時大1.73倍的電機。如一台58A的S型軟啟動器內接套用時可以負載100A的電機。

HPS2S18/30...300/55的特色

安裝容易，調節方便.

靈活選型，自由選擇內接/外接方式；

產品性能穩定可靠；

帶LED指示,電源和工作狀態及故障分析一目了然

在常規負荷的套用中，如泵、壓縮機、升降機、電梯、短距離輸送帶和船頭推進器等，可以根據電動機的額定功率來選擇HPS2S軟起動器。

對於負荷的套用，如離心機，混合機，壓碎機，攪拌機和距離輸送帶，建議你選擇比電動機額定功率大一個規格的軟啟動器。

參數

主電壓範圍：220~690VAC

主電流範圍：18~300A外接；300~515A內接。

控制電壓：110~120VAC或220~240VAC

軟啟時間：0~30sXWD-6-1/47

軟停時間：0~30s

初始電壓：30~70%Ue；1.5~4Ie

旁路方式：外置可不帶旁路運行

HPS2DB型漢顯智慧型經濟型軟啟動器HPS2DB型漢顯智慧型經濟型軟啟動器在秉承和平電氣其他型號軟啟動器優良的起動、停止特性的基礎上，採用雙MCU形式，主晶片採用新型微處理完成通訊、故障處理、信號採集、參數給定等功能；而從晶片完成可控矽的觸發控制，預置出廠參數，適合於大多數負載需要，可通過鍵盤輕鬆將當前參數恢復到出廠值。內置非易用失性存儲器，確保參數不會丟失。全面的保護功能。支持通訊功能-可通過現場匯流排與軟啟動器通訊，可以支持Modbus，Profibus,DeviceNet等通訊協定。可選帶模擬輸出功能，可線上升級軟啟動器控制程式。

HPS2DB型漢顯智慧型經濟型軟啟動器

型號說明

(1)起動器額定流 18,30,37,44,50,60,72,85,105,142,175,210,250,300 370,470A

(2)主電壓 等級 適用範圍

50/60Hz 230VAC 220~240VAC

400VAC 380~420VAC

500VAC 480~520VAC

690VAC 660~690VAC

(3)控制電壓 等級 適用範圍

50/60Hz 115VAC 110~120VAC

230VAC 220~240VAC

(4)任選件 代號 說明

A Modbus

B Profibus

C DeviceNet

D RS232C選件

E 模擬輸出選件

註：若HPS2DBXXX後面三項均未填，則默認為：主電壓400VAC，控制電壓230VAC，無選件。

選型指導

電機功率的最大額定值(KW) 電機額定電流Ie 軟起動器規格型號 重量

230V 400V 500V 690V A 主電壓 控制電壓 類型 Kg

性能參數

主電壓範圍 230V~690VAC 50/60Hz

主電流範圍 18~470A

控制電源 110V~127VAC 50/60HZ或 220~240VAC 50/60HZ

起動時間 0~30s

停止時間 1~30s

初始電壓 30~50%Ue

限流倍數 1.5~4Ie

起動頻繁 在最大起動電流時4次/小時

保護功能 缺相、過壓、欠壓、過流、欠流、過溫

模擬輸出 1~5V DC或4~20mA DC

通訊功能 1~5V DC或4~20mA DC

模擬輸出： Modbus、Profibus、DeviceNet等

顯示語種 中、英文可選可擴展其他語言

主要特色：

● LCD選單顯示，中英文語言可選，可擴展其它語言；

● 體積小巧、結構緊湊、安裝方便；

● 起╱停控制平穩，保護功能全面完善；

● 支持通訊功能，通訊協定多種可選；

● 具有旁路工作狀態監控保護功能

HPS2DN數字式智慧型型軟起動器HPS2DN15…840數字式智慧型型軟起動器是在原有HPS2S、HPS2D/DH基礎上新開發的一種基於最先進的數字處理器的調壓、限流式智慧型電機軟啟動器，其獨特的智慧型電子電路提供完美的控制及保護功能：線性加速起動、泵起、泵停控制，預置低速運行(可在低速下短時電子控制式正反轉調試)，可預置雙重起停參數自由切換，能監測負載狀況並自動實現輕載節能模式運行。電機絕緣檢測保護功能及缺相、短路、相序及電子過載等保護。可帶RS 485通訊接口，使用Modbus /Profibus協定，實現全面微機遠控和監測。可廣泛用於紡織，冶金、石油化工、水處理、船舶、運輸、醫藥、食品加工，採礦和機械設備等行業。新一代HPS2DN是現代工業信息化，自動化技術套用中極為方便採用的“積木”式IT元件。

HPS2DN數字式智慧型型軟起動器

HPS2S經濟型軟啟動動器HPS2S經濟型軟啟動動器：按其功率大小主要分為四種於DIN35毫米導軌上。這種小型軟起動器具有內置的旁路接點。HPS2S18/30... 300/515用於一般啟動， 可用“外接”和“內接”兩種連線方法（可與標準的Y/D起動器相比較）。採用“內接”可減少42%流經軟啟動器的電流。也就是說使用戶有可能用58A的軟啟動器來啟動和運行100A的電機。限流功能可作為選件提供, 標準的配置是有兩個內裝的信號繼電器。這種軟啟動器的功率為1.15, 意即其最大電流等於額定電流lex1.15。

電動機屬感性負載，電流滯後電壓，大多數用電器都屬此類。為了提高功率因數須用容性負載來補償，並電容或用同步電動機補償。降低電動機的激磁電流也可提高功率因數（HPS2節能功能，在輕載時降低電壓，使激磁電流降低，使COS∮提高）。

RQD-D7軟啟動器

RQD-D7型磁控軟啟動器是一種創新的標準產品，使驅動系統更靈活、成本更低。

磁控軟啟動器裝置直道2002年5月才有國產第一台高壓產品問世。查新檢索表明，國外不生產這類產品。它是從電抗器啟動衍生出來的。用電抗串聯在電動機定子實現降壓是兩者的共同點。磁控軟啟動不同於電抗器軟啟動的時刻空飽和和電抗器來取代固定電抗器。飽和電抗器在啟動完成後被旁路。

在磁控軟啟動裝置中，SCR通過飽和電抗器的功率和電壓放大作用，控制電動機的電流。不像在晶閘管軟啟動裝置里，在這裡耐高壓和流通大電流都是飽和電抗器的事情。磁控軟啟動由以下的技術優勢：1、可靠；2、便宜；3、對環境要求不高。

RQD-D7軟啟動器整個設計和交貨過程根據GB/T 19901-2000標準認證。

WKR5000電機軟起動器適用於交流380V~1140V、50(60)Hz、額定電流1200A及以下5.5KW~600KW的三相交流鼠籠型異步電動機，採用的面板操作顯示方式，既方便用戶進行參數設定、修改，了解軟啟動的各種功能，又方便用戶觀察軟起動器和電機的工作情況；不需要加裝熱繼電器，即能在電機起動和運行過程中有完善的保護功能；採用閉環控制，大大提高了電機的軟轉矩起動和軟轉矩停車的平穩性和可靠性；運行時採用旁路接觸器，運行功耗近乎零，既提高了可靠性又縮小了體積。

WKR5000S系列產品採用雙屏顯示，方便用戶操作和使用，液晶顯示和數碼顯示採用不同通信信道，同時釆用強抗干擾設計，漢顯、數顯互相獨立，互不影響，解決了液晶顯示的抗干擾問題；產品不需要加熱繼電器，在電機動和運行過程中都 有完善的電機保護功能；採用閉環控制，大大提高了電機的軟矩起動和軟矩停車的平穩性、可靠性；運行時採用旁路接觸器, 運行功近平無零，既提高了可靠性又縮小外形尺寸。

節能

節能運行模式：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∮。

節能運行模式：當電動機負載輕時，軟啟動器在選擇節能功能的狀態下，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（COS∮）。（國產軟啟動器多無此功能）在接觸器旁路狀態下無法實現此功能。TPF開關提供了節能功能的兩種反應時間；正常、慢速。節能運行模式：自動節能運行。（正常、慢速兩種反應速度）空載節能40%，負載節能5%。

日常檢修

平時注意檢查軟起動的環境條件，防止在超過其允許的環境條件下運行。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（大於150mm）。

定期檢查配電線端子是否鬆動，櫃內元器件有否過熱、變色、焦臭味等異常現象。

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。

清掃灰塵可用乾燥的毛刷進行，也可用於皮老虎吹和吸塵器吸。對於大塊污垢，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，一旦發現風機轉速慢或異常，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。

如果軟起動使用環境較潮濕或易結露，應經常用紅外燈泡或電吹風烘乾，驅除潮氣，以避免漏電或短路事故的發生。