工博匯詳解軟啟動器的工作原理
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1.什么是軟起動器？它與變頻器有什么區(qū)別？
軟起動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于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。
運用不同的方法，控制三相反并聯(lián)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(xiàn)不同的功能。
軟起動器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；軟起動器實際上是個調(diào)壓器，用于電機起動時，輸出只改變電壓并沒有改變頻率。變頻器具備所有軟起動器功能，但它的價格比軟起動器貴得多，結構也復雜得多。
2.什么是電動機的軟起動？有哪幾種起動方式？
運用串接于電源與被控電機之間的軟起動器，控制其內(nèi)部晶閘管的導通角，使電機輸入電壓從零以預設函數(shù)關系逐漸上升，直至起動結束，賦予電機全電壓，即為軟起動，在軟起動過程中，電機起動轉矩逐漸增加，轉速也逐漸增加。軟起動一般有下面幾種起動方式。
（1）斜坡升壓軟起動。這種起動方式最簡單，不具備電流閉環(huán)控制，僅調(diào)整晶閘管導通角，使之與時間成一定函數(shù)關系增加。其缺點是，由于不限流，在電機起動過程中，有時要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞，對電網(wǎng)影響較大，實際很少應用。
（2）斜坡恒流軟起動。這種起動方式是在電動機起動的初始階段起動電流逐漸增加，當電流達到預先所設定的值后保持恒定（t1至t2階段），直至起動完畢。起動過程中，電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動機負載調(diào)整設定。電流上升速率大，則起動轉矩大，起動時間短。
該起動方式是應用最多的起動方式，尤其適用于風機、泵類負載的起動。
（3）階躍起動。開機，即以最短時間，使起動電流迅速達到設定值，即為階躍起動。通過調(diào)節(jié)起動電流設定值，可以達到快速起動效果。
（4）脈沖沖擊起動。在起動開始階段，讓晶閘管在級短時間內(nèi)，以較大電流導通一段時間后回落，再按原設定值線性上升，連入恒流起動。
該起動方法，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場合。
3.軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處在哪里？
籠型電機傳統(tǒng)的減壓起動方式有Y-q 起動、自耦減壓起動、電抗器起動等。這些起動方式都屬于有級減壓起動，存在明顯缺點，即起動過程中出現(xiàn)二次沖擊電流。軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處是：
（1）無沖擊電流。軟起動器在起動電機時，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。
（2）恒流起動。軟起動器可以引入電流閉環(huán)控制，使電機在起動過程中保持恒流，確保電機平穩(wěn)起動。
（3）根據(jù)負載情況及電網(wǎng)繼電保護特性選擇，可自由地無級調(diào)整至最佳的起動電流。
4.什么是電動機的軟停車？
電機停機時，傳統(tǒng)的控制方式都是通過瞬間停電完成的。但有許多應用場合，不允許電機瞬間關機。例如：高層建筑、大樓的水泵系統(tǒng)，如果瞬間停機，會產(chǎn)生巨大的“水錘”效應，使管道，甚至水泵遭到損壞。為減少和防止“水錘”效應，需要電機逐漸停機，即軟停車，采用軟起動器能滿足這一要求。在泵站中，應用軟停車技術可避免泵站的“拍門”損壞，減少維修費用和維修工作量。
軟起動器中的軟停車功能是，晶閘管在得到停機指令后，從全導通逐漸地減小導通角，經(jīng)過一定時間過渡到全關閉的過程。停車的時間根據(jù)實際需要可在0 ~ 120s調(diào)整。
5.軟起動器是如何實現(xiàn)輕載節(jié)能的？
籠型異步電機是感性負載，在運行中，定子線圈繞組中的電流滯后于電壓。如電機工作電壓不變，處于輕載時，功率因數(shù)低，處于重載時，功率因數(shù)高。軟起動器能實現(xiàn)在輕載時，通過降低電機端電壓，提高功率因數(shù)，減少電機的銅耗、鐵耗，達到輕載節(jié)能的目的；負載重時，則提高電機端電壓，確保電機正常運行。
6.軟起動器具有哪些保護功能？
（1）過載保護功能：軟起動器引進了電流控制環(huán)，因而隨時跟蹤檢測電機電流的變化狀況。通過增加過載電流的設定和反時限控制模式，實現(xiàn)了過載保護功能，使電機過載時，關斷晶閘管并發(fā)出報警信號。
（2）缺相保護功能：工作時，軟起動器隨時檢測三相線電流的變化，一旦發(fā)生斷流，即可作出缺相保護反應。
（3）過熱保護功能：通過軟起動器內(nèi)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允許值后自動關斷晶閘管，并發(fā)出報警信號。
（4）其它功能：通過電子電路的組合，還可在系統(tǒng)中實現(xiàn)其它種種聯(lián)鎖保護。
7.什么是軟起動MCC控制柜？
MCC（Motor Control Center）控制柜，即電動機控制中心。軟起動MCC控制柜由以下幾部分組成：（1）輸入端的斷路器，（2）軟起動器（包括電子控制電路與三相晶閘管），（3）軟起動器的旁路接觸器，（4）二次側控制電路（完成手動起動、遙控起動、軟起動及直接起動等功能的選擇與運行），有電壓、電流顯示和故障、運行、工作狀態(tài)等指示燈顯示。
8.有的軟起動器為什么裝有旁路接觸器？
大多數(shù)軟起動器在晶閘管兩側有旁路接觸器觸頭，其優(yōu)點是：
（1）控制柜具有了兩種起動方式（直接起動、軟起動）。
（2）軟起動結束，旁路接觸器閉合，使軟起動器退出運行，直至停車時，再次投入，這樣即延長了軟起動器的壽命，又使電網(wǎng)避免了諧波污染，還可減少軟起動器中的晶閘管發(fā)熱損耗。
9.軟起動MCC控制柜有哪些擴展功能？
將軟起動MCC控制柜進一步加以組合，可以實現(xiàn)多種復合功能。例如：將兩臺控制柜加上控制邏輯，可以組成“一用一備方案”，用于大樓的消防系統(tǒng)與噴淋泵、生活泵等系統(tǒng)。如果配上PC（可編程序控制器），則可以實現(xiàn)消防泵定時（如半個月）自動檢測，定時自動關閉；加上相應的控制邏輯，則可以對消防泵及各個系統(tǒng)運轉是否正常實施平時檢測時，定時低速低水壓（不出水）運行；在滅火時，則實施全速滿載運行。將若干臺電機加上控制邏輯組合，可以組成生活泵系統(tǒng)或其它專用系統(tǒng)，按需要量逐次打開各臺電機，也可逐次減少電機，實現(xiàn)最佳效率運行。還可以根據(jù)客戶要求，實現(xiàn)多臺電機每次自動轉換運行，使各臺電機都處于同等的運行壽命期。
10.軟起動器適用于哪些場合？
原則上，籠型異步電動機凡不需要調(diào)速的各種應用場合都可適用。目前的應用范圍是交流380V（也可660V），電機功率從幾千瓦到800kW。
軟起動器特別適用于各種泵類負載或風機類負載，需要軟起動與軟停車的場合。同樣對于變負載工況、電動機長期處于輕載運行，只有短時或瞬間處于重載場合，應用軟起動器（不帶旁路接觸器）則具有輕載節(jié)能的效果。
二、軟啟動器與工頻怎么切換動作
軟起起動完成后會通過內(nèi)部信號觸發(fā)旁路接觸器吸合，使主回路電流由晶閘管旁路到旁路接觸器回路。
旁路接觸器可分為內(nèi)置和外置，其切換方式也有所區(qū)別。
以前的老型號多為外置旁路接觸器（如3RW34/3RW22），這樣就需要通過軟起動器的外部旁路觸點來觸發(fā)外置旁路接觸器線圈動作，即當起動完成后，旁路觸點便會由常開變?yōu)槌ｉ]，此時旁路接觸器就會吸合，主回路切至工頻。
目前主流的軟起動器多為內(nèi)置旁路接觸器（3RW30/3RW40/3RW44），如此當起動完成后軟起動器通過內(nèi)部信號直接觸發(fā)內(nèi)置旁路接觸器吸合同時關斷晶閘管，客戶無需外部控制。但若需要特殊設計情況，則必須通過信號觸點觸發(fā)外置旁路接觸器。
