软启动器控制：启动器操作介绍

三相异步电动机的全压启动和降压启动的线路都比较简单，不需要增加启动设备，但它们都属于有级降压启动，启动过程中存在二次冲击电流，因此仍存在启动电流比较大，启动转矩较小且固定不可调等缺点。如在全压启动方式下，启动电流为额定值的4～8倍，启动转矩为额定值的0.5～1.5倍；在定子串电阻降压启动方式下，启动电流为额定值的1.8～2.6倍，在Y形—△形降压启动时也会出现电流冲击，且启动转矩为额定值的0.5倍；而自耦变压器降压启动，启动电流为额定值的1.7～4倍，在电压切换时会出现电流冲击，启动转矩为额定值的0.4～0.85倍。另外，三相异步电动机的全压启动和降压启动均采用控制接触器触点断开电动机的电源，电动机自由停车，这样也会造成剧烈的电网波动和机械冲击。因而上述这些方法一般适用于对启动特性要求不高的场合。

在一些对启动要求较高的场合可采用软启动器。软启动器是一种集软启动、软停车，启动电流、启动转矩可调节，多种保护功能于一体的新颖电动机控制装置。

1.软启动器的工作原理

软启动器主要由三相交流调压电路和控制电路构成，其基本原理是利用晶闸管的移相控制原理，通过控制晶闸管的导通角，改变其输出电压，达到通过调压方式来控制启动电流和启动转矩的目的。软启动器原理示意图如图2-12所示。控制电路按预定的不同启动方式，通过检测主电路的反馈电流，控制其输出电压，可以实现不同启动特性。最终软启动器输出全压，电动机全压运行。由于软启动为电子调压并对电流实时检测，因此还具有对电动机和软启动器本身的热保护、限制转矩和电流冲击、三相电源不平衡、缺相、断相等保护功能，可实时检测并显示如电流、电压、功率因素等参数。

图2-12　软启动器原理示意图

2.软启动器的控制功能

异步电动机在软启动过程中，软启动器通过控制加到电动机上的电压来控制电动机的启动电流和转矩，启动转矩与转速逐渐增加。软启动器可以通过改变参数的设置得到不同的启动特性，以满足不同的负载特性要求。常用的软启动方式有以下几种。

（1）斜坡升压软启动。这种启动方式最简单，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。在电动机启动过程中，电压线性逐渐增加，在设定的时间内达到额定电压。其缺点是，由于不限流，在电动机启动过程中，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。(www.xing528.com)

（2）斜坡恒流软启动。这种启动方式是在电动机启动的初始阶段启动电流逐渐增加，当电流达到预先设定的值后保持恒定（t1～t2阶段），直至启动完毕。启动过程中，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，则启动转矩大，启动时间短。该启动方式是应用最多的启动方式，尤其适用于风机、泵类负载的启动。

（3）阶跃启动。以最短时间使启动电流迅速达到设定值的启动方式，即为阶跃启动。通过调节启动电流设定值，可以达到快速启动效果。

（4）脉冲冲击启动。在启动开始阶段，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、进入恒流启动的启动方式就是脉冲冲击启动。该启动方法，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启动场合。

3.软启动器的保护功能

（1）过载保护功能：软启动器引进了电流控制环，因而随时跟踪检测电动机电流的变化状况。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，使电动机过载时，关断晶闸管并发出报警信号。

（2）缺相保护功能：工作时，软启动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流，即可做出缺相保护反应。

（3）过热保护功能：通过软启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）其他功能：通过电子电路的组合，还可在系统中实现其他多种联锁保护。

由于软启动器具有软启动、软停车，启动电流与转矩可调节等多种功能，软启动器适用于不需要调速的笼式异步电动机的各种应用场合；且特别适用于各种泵类负载或风机类负载等需要软启动与软停车的场合。而且，对于电动机长期处于轻载、变负载运行的场合，或只有短时或瞬间处于重载的场合，应用软启动器可以达到轻载节能的效果。