軟起動(dòng)器是一種集電機軟起動(dòng)、軟停車(chē)屯远、輕載節能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置黑乞，國外稱(chēng)為Soft Starter。國內軟起動(dòng)器以安肯6000系列軟起動(dòng)器最為有名贱枣，它的主要構成是串接于電源與被控電機之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路。

發(fā)展歷史

軟啟動(dòng)器于20世紀70年代末和80年代初投入市場(chǎng)文狱，填補了星-三角啟動(dòng)器和變頻器在功能實(shí)用性和價(jià)格之間的鴻溝。采用軟啟動(dòng)器，可以控制電動(dòng)機電壓全骇，使其在啟動(dòng)過(guò)程中逐漸升高，很自然地控制啟動(dòng)電流，這就意味著(zhù)電動(dòng)機可以平穩啟動(dòng)，機械和電應力降至最小。因此軟啟動(dòng)器在市場(chǎng)上得到廣泛應用傅覆，并且軟啟動(dòng)器所附帶的軟停車(chē)功能有效地避免水泵停止時(shí)所產(chǎn)生的“水錘效應”漩蟆。

異步電動(dòng)機以其優(yōu)良的性能及無(wú)需維護的特點(diǎn)，在各行各業(yè)中得到廣泛的應用。然而由于其起動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生較大沖擊電流（一般為Ie的5-8倍），同時(shí)由于起動(dòng)應力較大骇另，使負載設備的使用壽命降低婉趟。國家有關(guān)部門(mén)對電機起動(dòng)早有明確規定，即電機起動(dòng)時(shí)的電網(wǎng)電壓將不能超過(guò)15%。解決辦法有兩個(gè)：增大配電容量，采用限制電機起動(dòng)電流的起動(dòng)設備弛撩，如果僅僅為起動(dòng)電機而增大配電容，從經(jīng)濟角度上來(lái)說(shuō)娩辰，顯然不可取。為此社醒，人們往往需要配備限制電機起動(dòng)電流的起動(dòng)設備，過(guò)去人們多采用Y/△轉換峡眶，自藕降壓唉堪，磁控降壓等方式來(lái)實(shí)現横腿。這些方法雖然可以起到一定的限流作用低海，但沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題。

伴隨傳動(dòng)控制對自動(dòng)化要求的不斷提高识衡，采用可控硅為主要器件、單片機為控制核心的智能型電動(dòng)機起動(dòng)設備－軟起動(dòng)器拍坡，已在各行各業(yè)得到越來(lái)越多的應用忆旱，由于軟起動(dòng)器性能優(yōu)良概行、體積小、重量輕，并且具有智能控制及多種保護功能，而且各項起動(dòng)參數可根據不同負載進(jìn)行調整，其負載適應性很強。因此電子式軟起動(dòng)器將逐步取代落后的Y/Δ着帽、自耦減壓和磁控式等傳統的減壓起動(dòng)設備成為必然蔼厅。

電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，智能型軟起動(dòng)器得到廣泛應用。智能型軟起動(dòng)器是一種集軟起動(dòng)、軟停車(chē)、輕載節能和多功能保護于一體的新穎電機控制裝置，又稱(chēng)為SoftStarter炉粒。它不僅實(shí)現在整個(gè)起動(dòng)過(guò)程中無(wú)沖擊而平滑的起動(dòng)電機，而且可根據電動(dòng)機負載的特性來(lái)調節起動(dòng)過(guò)程中的參數，如限流值、起動(dòng)時(shí)間等。此外，它還具有多種對電機保護功能，這就從根本上解決了傳統的降壓起動(dòng)設備的諸多弊端。

發(fā)展趨勢

 隨著(zhù)國產(chǎn)變頻器產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，變頻器的價(jià)格不再高高在上，它不僅解決了電機啟動(dòng)產(chǎn)生大沖擊電流的問(wèn)題，并且具有很好的節能效果。軟啟動(dòng)器是否會(huì )被變頻器完全取代還需要市場(chǎng)的驗證。原來(lái)，國內鼠籠型異步電動(dòng)機一般采用直接啟動(dòng)，或用自耦、星三角啟動(dòng)器啟動(dòng)。上世紀九十年代浆黎，以單片機為核心、半導體可控硅為執行元件的智能化電機軟啟動(dòng)器進(jìn)入中國市場(chǎng)，并在2000年以后開(kāi)始加速發(fā)展，目前市場(chǎng)規模約為20億。軟啟動(dòng)器主要解決電動(dòng)機啟動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊和啟動(dòng)后旁路接觸器工作的問(wèn)題洪灯，對電機有較好的保護作用，在輕載情況下可以實(shí)現一定程度的節能(約5%)，但是節能效果遠遠不如變頻器。

我國變頻器的國產(chǎn)化進(jìn)程正在快速崛起，質(zhì)量穩定性進(jìn)步很快妇浴，加上服務(wù)和成本上的優(yōu)勢，變頻調速的性?xún)r(jià)比高，質(zhì)量和價(jià)格的競爭優(yōu)勢越來(lái)越明顯，軟啟動(dòng)器面臨的替代壓力越來(lái)越大，科技進(jìn)步帶來(lái)的產(chǎn)品更新?lián)Q代應該會(huì )是一個(gè)趨勢，這就如同節能燈替代白熾燈一樣暮狡，這是科技和生活進(jìn)步的必然結果，變頻器替代軟啟動(dòng)器也是同樣道理。從直起哨啃、自耦和星三角啟動(dòng)器的發(fā)展演變，到變頻調速器的出現，軟啟動(dòng)器是這當中的過(guò)渡產(chǎn)品∨恿�，F只有很小部分工況采用軟啟動(dòng)器，比如電動(dòng)機工作負載在90%以上的，其他工況以前是采用軟啟動(dòng)方式起動(dòng)的，現大多采用變頻調速器了，因為變頻調速器的節能效果有30%左右。

軟啟動(dòng)器是為了填補星-三角啟動(dòng)器和變頻器在功能實(shí)用性和價(jià)格之間的鴻溝而研發(fā)的產(chǎn)品剧辐，因此說(shuō)它是過(guò)渡產(chǎn)品。隨著(zhù)變頻器成本的逐漸下降棱蔫，軟啟動(dòng)器的市場(chǎng)空間將越來(lái)越小。至于未來(lái)軟啟動(dòng)器是否會(huì )完全消失，這還需要市場(chǎng)的進(jìn)一步驗證等炒。就目 前情況而言，軟啟動(dòng)器依然有自己的生存空間秩大，在電機運行負載功率在80%以上時(shí)，選用軟啟動(dòng)器依然是最好在载、最實(shí)用、最省錢(qián)的社彰。軟啟動(dòng)器產(chǎn)品的應用現只涉及到我國國民經(jīng)濟較多領(lǐng)域，電力治胁、冶金、建材澳厢、機床腰袱、石化和化工、市政、煤炭是七個(gè)主要行業(yè)。

工作原理

軟啟動(dòng)器（軟啟動(dòng)器）是一種集電機軟起動(dòng)坐榆、軟停車(chē)凝塞、輕載節能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，國外稱(chēng)為Soft Starter。軟啟動(dòng)器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調壓器，將其接入電源和電動(dòng)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(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加幸缕，電動(dòng)機逐漸加速陵珍，直到晶閘管全導通怠四，電動(dòng)機工作在額定電壓的機械特性上，實(shí)現平滑啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流氏走，避免啟動(dòng)過(guò)流跳閘粘招。待電機達到額定轉數時(shí)脑溢，啟動(dòng)過(guò)程結束注盈，軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管哭才，為電動(dòng)機正常運轉提供額定電壓瞭溪，以降低晶閘管的熱損耗繁窑，延長(cháng)軟啟動(dòng)器的使用壽命域汽，提高其工作效率硕蛹，又使電網(wǎng)避免了諧波污染涤久。軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車(chē)功能肝直，軟停車(chē)與軟啟動(dòng)過(guò)程相反要街，電壓逐漸降低埋同，轉數逐漸下降到零列充，避免自由停車(chē)引起的轉矩沖擊陋晒。

啟動(dòng)方式

運用串接于電源與被控電機之間的軟起動(dòng)器讶粹，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數關(guān)系逐漸上升，直至起動(dòng)結束，賦予電機全電壓，即為軟起動(dòng)，在軟起動(dòng)過(guò)程中柒促，電機起動(dòng)轉矩逐漸增加嘴渔，轉速也逐漸增加酵逾。軟起動(dòng)一般有下面幾種起動(dòng)方式。

斜坡升壓軟起動(dòng)

這種起動(dòng)方式最簡(jiǎn)單，不具備電流閉環(huán)控制急山，僅調整晶閘管導通角守迫，使之與時(shí)間成一定函數關(guān)系增加。其缺點(diǎn)是蝴画，由于不限流，在電機起動(dòng)過(guò)程中，有時(shí)要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞床重，對電網(wǎng)影響較大，實(shí)際很少應用逝她。

斜坡恒流軟起動(dòng)

這種起動(dòng)方式是在電動(dòng)機起動(dòng)的初始階段起動(dòng)電流逐漸增加，當電流達到預先所設定的值后保持恒定（t1至t2階段），直至起動(dòng)完畢。起動(dòng)過(guò)程中理线，電流上升變化的速率是可以根據電動(dòng)機負載調整設定两入。電流上升速率大，則起動(dòng)轉矩大痘拆，起動(dòng)時(shí)間短。該起動(dòng)方式是應用最多的起動(dòng)方式兆肮，尤其適用于風(fēng)機、泵類(lèi)負載的起動(dòng)估乍。

階躍起動(dòng)

開(kāi)機就急，即以最短時(shí)間，使起動(dòng)電流迅速達到設定值衙伶，即為階躍起動(dòng)。通過(guò)調節起動(dòng)電流設定值于君，可以達到快速起動(dòng)效果。

脈沖沖擊起動(dòng)

在起動(dòng)開(kāi)始階段，讓晶閘管在極短時(shí)間內趟济，以較大電流導通一段時(shí)間后回落，再按原設定值線(xiàn)性上升，連入恒流起動(dòng)旨蛉。該起動(dòng)方法，在一般負載中較少應用，適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動(dòng)場(chǎng)合。軟起動(dòng)與傳統減壓起動(dòng)方式的不同之處在哪里？籠型電機傳統的減壓起動(dòng)方式有Y-q 起動(dòng)、自耦減壓起動(dòng)、電抗器起動(dòng)等。這些起動(dòng)方式都屬于有級減壓起動(dòng)变隔，存在明顯缺點(diǎn)，即起動(dòng)過(guò)程中出現二次沖擊電流。軟起動(dòng)與傳統減壓起動(dòng)方式的不同之處是：⑴無(wú)沖擊電流。軟起動(dòng)器在起動(dòng)電機時(shí)偷溺，通過(guò)逐漸增大晶閘管導通角，使電機起動(dòng)電流從零線(xiàn)性上升至設定值。⑵恒流起動(dòng)遥椿。軟起動(dòng)器可以引入電流閉環(huán)控制，使電機在起動(dòng)過(guò)程中保持恒流，確保電機平穩起動(dòng)惠啄。⑶根據負載情況及電網(wǎng)繼電保護特性選擇，可自由地無(wú)級調整至最佳的起動(dòng)電流。適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動(dòng)場(chǎng)合骤渊。如風(fēng)機

電壓雙斜坡起動(dòng)

在起動(dòng)過(guò)程中馋贤，電機的輸出力矩隨電壓增加，在起動(dòng)時(shí)提供一個(gè)初始的起動(dòng)電壓Us，Us根據負載可調，將Us調到大于負載靜磨擦力矩，使負載能立即開(kāi)始轉動(dòng)。這時(shí)輸出電壓從Us開(kāi)始按一定的斜率上升（斜率可調）周叉，電機不斷加速。當輸出電壓達到達速電壓Ur時(shí)，電機也基本達到額定轉速。軟起動(dòng)器在起動(dòng)過(guò)程中自動(dòng)檢測達速電壓拱樊，當電機達到額定轉速時(shí)，使輸出電壓達到額定電壓。

限流起動(dòng)

就是電機的起動(dòng)過(guò)程中限制其起動(dòng)電流不超過(guò)某一設定值（Im）的軟起動(dòng)方式。其輸出電壓從零開(kāi)始迅速增長(cháng)，直到輸出電流達到預先設定的電流限值Im，然后保持輸出電流I這種起動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)電流小八隅，且可按需要調整毅匿。對電網(wǎng)影響小勾勃，其缺點(diǎn)是在起動(dòng)時(shí)難以知道起動(dòng)壓降窘氮，不能充分利用壓降空間爪炕。

節能功能

電動(dòng)機屬感性負載，電流滯后電壓，大多數用電器都屬此類(lèi)。為了提高功率因數須用容性負載來(lái)補償，并電容或用同步電動(dòng)機補償。降低電動(dòng)機的激磁電流也可提高功率因數（HPS2節能功能浆贡，在輕載時(shí)降低電壓讶口，使激磁電流降低缠诅，使COS∮提高）田晚。節能運行模式：輕載時(shí)降低電壓減少了激磁電流崇堰，電機電流分為有功分量和無(wú)功分量（激磁分量）提高COS∮奕雌。

節能運行模式：當電動(dòng)機負載輕時(shí)，軟起動(dòng)器在選擇節能功能的狀態(tài)下，PF開(kāi)關(guān)熱撥至Y位塞秤，在電流反饋的作用下，軟起動(dòng)器自動(dòng)降低電動(dòng)機電壓低海。減少了電動(dòng)機電流的勵磁分量。從而提高了電動(dòng)機的功率因數（COS∮）。（國產(chǎn)軟起動(dòng)器多無(wú)此功能）在接觸器旁路狀態(tài)下無(wú)法實(shí)現此功能紧初。TPF開(kāi)關(guān)提供了節能功能的兩種反應時(shí)間馅汁；正常曼月、慢速。節能運行模式：自動(dòng)節能運行。正常、慢速兩種反應速度）空載節能40%，負載節能5%。

保護功能

⑴過(guò)載保護功能：軟起動(dòng)器引進(jìn)了電流控制環(huán)窃德，因而隨時(shí)跟蹤檢測電機電流的變化狀況。通過(guò)增加過(guò)載電流的設定和反時(shí)限控制模式，實(shí)現了過(guò)載保護功能，使電機過(guò)載時(shí)，關(guān)斷晶閘管并發(fā)出報警信號。

⑵缺相保護功能：工作時(shí)，軟起動(dòng)器隨時(shí)檢測三相線(xiàn)電流的變化，一旦發(fā)生斷流，即可作出缺相保護反應。

⑶過(guò)熱保護功能：通過(guò)軟起動(dòng)器內部熱繼電器檢測晶閘管散熱器的溫度，一旦散熱器溫度超過(guò)允許值后自動(dòng)關(guān)斷晶閘管，并發(fā)出報警信號。

⑷其它功能：通過(guò)電子電路的組合灿群，還可在系統中實(shí)現其它種種聯(lián)鎖保護。

節能原理

電動(dòng)機屬感性負載，電流滯后電壓，大多數用電器都屬此類(lèi)。為了提高功率因數須用容性負載來(lái)補償，并電容或用同步電動(dòng)機補償。降低電動(dòng)機的激磁電流也可提高功率因數（HPS2節能功能，在輕載時(shí)降低電壓，使激磁電流降低姑廉，使COS∮提高）。節能運行模式：輕載時(shí)降低電壓減少了激磁電流，電機電流分為有功分量和無(wú)功分量（激磁分量）提高COS∮。

運行模式

當電動(dòng)機負載輕時(shí)，軟啟動(dòng)器在選擇節能功能的狀態(tài)下，PF開(kāi)關(guān)熱撥至Y位，在電流反饋的作用下洼专，軟啟動(dòng)器自動(dòng)降低電動(dòng)機電壓。減少了電動(dòng)機電流的勵磁分量。從而提高了電動(dòng)機的功率因數（COS∮）副硅。（國產(chǎn)軟啟動(dòng)器多無(wú)此功能）在接觸器旁路狀態(tài)下無(wú)法實(shí)現此功能。TPF開(kāi)關(guān)提供了節能功能的兩種反應時(shí)間；正常载魁、慢速。節能運行模式：自動(dòng)節能運行窘妒。（正常、慢速兩種反應速度）空載節能40%域携，負載節能5%。

⑴過(guò)載保護功能：軟起動(dòng)器引進(jìn)了電流控制環(huán)，因而隨時(shí)跟蹤檢測電機電流的變化狀況。通過(guò)增加過(guò)載電流的設定和反時(shí)限控制模式，實(shí)現了過(guò)載保護功能轧葛，使電機過(guò)載時(shí)，關(guān)斷晶閘管并發(fā)出報警信號当宴。

⑵缺相保護功能：工作時(shí)蛙妻，軟起動(dòng)器隨時(shí)檢測三相線(xiàn)電流的變化，一旦發(fā)生斷流吏垮，即可作出缺相保護反應。

⑶熱過(guò)載保護功能：通過(guò)軟起動(dòng)器內部熱繼電器檢測晶閘管散熱器的溫度贮泞，一旦散熱器溫度超過(guò)允許值后自動(dòng)關(guān)斷晶閘管，并發(fā)出報警信號梨伸。

⑷測量回路參數功能：電動(dòng)機工作時(shí)锈佑，軟啟動(dòng)器內的檢測器一直監視著(zhù)電動(dòng)機運行狀態(tài)，并將監測到的參數送給CPU進(jìn)行處理，CPU將監測參數進(jìn)行分析貌授、存儲乳栈、顯示。因此電動(dòng)機軟起動(dòng)器還具有測量回路參數的功能。

⑸其它功能：通過(guò)電子電路的組合坎被，還可在系統中實(shí)現其它種種聯(lián)鎖保護。

日常維修檢查

平時(shí)注意檢查軟起動(dòng)器的環(huán)境條件酬袄，防止在超過(guò)其允許的環(huán)境條件下運行莹袖。注意檢查軟起動(dòng)器周?chē)�是否有妨礙其通風(fēng)散熱的物體，確保軟起動(dòng)器四周有足夠的空間（大于150mm）。

定期檢查配電線(xiàn)端子是否松動(dòng)筝蚕，柜內元器件有否過(guò)熱契片、變色、焦臭味等異忱日郏現象庇讥。

定期清掃灰塵肪尾，以免影響散熱，防止晶閘管因溫升過(guò)高而損壞，同時(shí)也可避免因積塵引起的漏電和短路事故。

清掃灰塵可用干燥的毛刷進(jìn)行，也可用于皮老虎吹和吸塵器吸描融。對于大塊污垢，可用絕緣棒去除丘钥。若有條件抖唧，可用0.6MPa左右的壓縮空氣吹除永苫。

平時(shí)注意觀(guān)察風(fēng)機的運行情況红川，一旦發(fā)現風(fēng)機轉速慢或異常痘系，應及時(shí)修理（如清除油垢、積塵剪瑞，加潤滑油，更換損壞或變質(zhì)的電容器）。對損壞的風(fēng)機要及時(shí)更換。如果在沒(méi)有風(fēng)機的情況下使用軟起動(dòng)器，將會(huì )損壞晶閘管。

如果軟起動(dòng)器使用環(huán)境較潮濕或易結露，應經(jīng)常用紅外燈泡或電吹風(fēng)烘干几馁，驅除潮氣，以避免漏電或短路事故的發(fā)生绍撞。