軟啟動器工作原理及應(yīng)用

關(guān)于軟啟動器工作原理及應(yīng)用第1頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第2頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第4頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第5頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月軟啟動的必然性：

在工程中最常用的就是三相異步電機(jī)，由于其電機(jī)啟動特性，這些電動機(jī)直接連接供電系統(tǒng)啟動（硬啟動），將會產(chǎn)生高達(dá)電機(jī)額定電流5－7倍的浪涌（沖擊）電流，使得供電系統(tǒng)和串聯(lián)的開關(guān)設(shè)備過載。另一方面，直接啟動，也會產(chǎn)生較高的峰值轉(zhuǎn)矩，這種沖擊不但會對驅(qū)動電動機(jī)產(chǎn)生沖擊，而且也會使用機(jī)械裝置受損；還會影響接在同一電網(wǎng)上其他電氣設(shè)備正常工作。鼠籠型異步電動機(jī)電子軟啟動器的誕生解決了這個(gè)問題。它既能改變電動機(jī)的起動特性保護(hù)拖動系統(tǒng)，更能保證電動機(jī)可靠起動，又能降低起動沖擊，因此隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，智能型軟起動器將會得到更廣泛的應(yīng)用。

第6頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月

電動機(jī)直接起動的危害性及軟起動好處:

⒈

引起電網(wǎng)電壓波動，影響同電網(wǎng)其它設(shè)備的運(yùn)行

交流電動機(jī)在全壓直接起動時(shí)，起動電流會達(dá)到額定電

流的4~7倍，當(dāng)電機(jī)的容量相對較大時(shí)，該起動電流會

引起電網(wǎng)電壓的急劇下

降，影響同電網(wǎng)其它設(shè)備的正

常運(yùn)行。

軟起動時(shí)，起動電流一般為額定電流的2~3倍，電網(wǎng)電壓

波動率一般在10%以內(nèi)，對其它設(shè)備的影響非常小。

第7頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⒉

對電網(wǎng)的影響

對電網(wǎng)的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：

①超大型電機(jī)直接起動的大電流對電網(wǎng)的沖擊幾乎類似于三相短路對電網(wǎng)的沖擊，常常會引發(fā)功率振蕩，

使電網(wǎng)失去穩(wěn)定。

②起動電流中含有大量的高次諧波，會與電網(wǎng)電路參數(shù)

引起高頻諧振，造成繼電保護(hù)誤動作、自動控制失靈

等故障。

軟起動時(shí)起動電流大幅度降低，以上影響可完全免除。

第8頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⒊

傷害電機(jī)絕緣，降低電機(jī)壽命

①大電流產(chǎn)生的熱量反復(fù)作用于導(dǎo)線外絕緣，使絕緣

加速老化、壽命降低。

②大電流產(chǎn)生的機(jī)械力使導(dǎo)線相互摩擦，降低絕緣壽命。

③高壓開關(guān)合閘時(shí)觸頭的抖動現(xiàn)象會在電機(jī)定子繞組上

產(chǎn)生操作過電壓，有時(shí)會達(dá)到外加電壓的5倍以上，這

樣,高的過電壓會對電機(jī)絕緣造成極大傷害。

軟起動時(shí)，最大電流降低一半左右，瞬間發(fā)熱量僅為

直起的1/4左右，絕緣壽命會大大延長；軟起時(shí)電機(jī)端

電壓可以從零起調(diào)，可完全免除過電壓傷害。

第9頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月⒋

電動力對電機(jī)的傷害

大電流在電機(jī)定子線圈和轉(zhuǎn)子鼠籠條上產(chǎn)生很大的沖擊力，會造成夾緊松動、線圈變形、鼠籠條斷裂等故障。軟起動時(shí)，由于最大電流小，則沖擊力大大減輕。

⒌

對機(jī)械設(shè)備的傷害

全壓直接起動時(shí)的起動轉(zhuǎn)矩大約為額定轉(zhuǎn)矩的2倍，這么大的力矩突然加在靜止的機(jī)械設(shè)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(fēng)葉疲勞甚至折斷風(fēng)葉等等。

軟起動的轉(zhuǎn)矩不會超過額定轉(zhuǎn)矩，上述弊端可以完全克服。

第10頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月

軟啟動工作原理及運(yùn)行特點(diǎn)異步電機(jī)啟動性能主要兩個(gè)指標(biāo)，啟動電流倍數(shù)和啟動轉(zhuǎn)矩倍數(shù)，軟啟動器就是在電動機(jī)啟動時(shí)通過改變加在電機(jī)上的電源電壓，以減小啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的軟起。軟啟動的限流特性可有效限制沖擊電流，避免不必要的沖擊力矩以及對配電網(wǎng)絡(luò)的電流沖擊，有效地減少線路刀閘和接觸器的誤觸發(fā)動作；對頻繁啟停的電動機(jī)，可有效控制電動機(jī)的溫升，大大延長電動機(jī)的壽命。第11頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月軟啟動原理：在三相電源與電機(jī)間串入三相并聯(lián)晶閘管，利用晶閘管的移相控制原理，改變晶閘管的觸發(fā)角，啟動時(shí)電機(jī)端電壓隨晶閘管的導(dǎo)通角從零逐漸上升，電動機(jī)逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，啟動過程結(jié)束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓。此外軟啟動器還可以實(shí)現(xiàn)軟停車，停車時(shí)先切斷旁路接觸器，然后由軟啟動器內(nèi)晶閘管導(dǎo)通角由大逐漸減小，使三相供電電壓逐漸減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速由大逐漸減小到零，停車過程完成。第12頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月軟啟動典型控制圖第13頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月

軟啟動器接線圖第14頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第15頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月

軟啟動的特點(diǎn): （1）無沖擊電流。軟起動器在起動電機(jī)時(shí)，通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使電機(jī)起動電流從零線性上升至設(shè)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(jī)在起動過程中保持恒流，確保電機(jī)平穩(wěn)起動。

（3）根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級調(diào)整至最佳的起動電流。第16頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月其它的特點(diǎn)：(1)降低電機(jī)起動電流、降低配電容量、避免增容投資。

(2)降低起動機(jī)械應(yīng)力，延長電動機(jī)及相關(guān)設(shè)備的使用壽命。

(3)起動參數(shù)可按負(fù)載調(diào)整，以達(dá)到最佳起動效果。

(4)多種起動模式及保護(hù)功能，易于改善工藝，保護(hù)設(shè)備。

(5)特有外控端子，可方便實(shí)現(xiàn)異地控制或自動控制。

(6)全數(shù)字開放式用戶操作顯示鍵盤，操作設(shè)置靈活簡便。

(7高度集成的微處理器控制系統(tǒng)、性能可靠。

(8)大電流無觸點(diǎn)交流開關(guān)無級調(diào)壓，調(diào)壓范圍寬，過載能

力強(qiáng)。

(9)產(chǎn)品可作頻繁或不頻繁起動。

(10)還可提供遠(yuǎn)控接口，還可與PLC直接接口。

第17頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月軟啟動的起動方式：（1）限流起動。顧名思義是限制電動機(jī)的起動電流，它主要是用在輕載起動的負(fù)載降低起動壓降，在起動時(shí)難以知道起動壓降，不能充分利用壓降空間，損失起動力矩，對電動機(jī)不利。（2）斜坡電壓起動。顧名思義是電壓由小到大斜坡線性上升，這種起動方式是在電動機(jī)起動的初始階段起動電壓逐漸增加，當(dāng)電壓達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定（t1至t2階段），直至起動完畢。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(dǎo)通角，使之與時(shí)間成一定函數(shù)關(guān)系增加。其缺點(diǎn)是，由于不限流，在電機(jī)起動過程中，有時(shí)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(shí)際很少應(yīng)用。第18頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）轉(zhuǎn)矩控制起動。它是將電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩由小到大線性上升，它的優(yōu)點(diǎn)是起動平滑，柔性好，對拖動系統(tǒng)有更好的保護(hù)，它的目的是保護(hù)拖動系統(tǒng)，延長拖動系統(tǒng)的使用壽命。同時(shí)降低電機(jī)起動時(shí)對電網(wǎng)的沖擊，是最優(yōu)的重載起動方式，它的缺點(diǎn)是起動時(shí)間較長。（4）轉(zhuǎn)矩加突跳控制起動,。它與轉(zhuǎn)矩控制起動相仿也是用在重載起動，不同的是在起動的瞬間用突跳轉(zhuǎn)矩克服電機(jī)靜轉(zhuǎn)矩，然后轉(zhuǎn)矩平滑上升，縮短起動時(shí)間。但是，突跳會給電網(wǎng)發(fā)送尖脈沖，干擾其它負(fù)荷，應(yīng)用時(shí)要特別注意。（5）電壓控制起動。用在輕載起動的場合，在保證起動壓降下發(fā)揮電動機(jī)的最大起動轉(zhuǎn)矩，盡可能的縮短了起動時(shí)間，是最優(yōu)的輕載軟起動方式。

第19頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第20頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月軟啟動具有的保護(hù)：

12種保護(hù)功能：◆

外部故障輸入保護(hù)(瞬停端子、用于外加專用保護(hù)裝置，如熱繼電器等?！?/p>

失壓保護(hù)：軟起動器斷電且又來電后，無論控制端子處于何種位置，均不會自行起動，以免造成傷害事故?！?/p>

起動時(shí)間過長保護(hù):由于軟起動器參數(shù)設(shè)置不當(dāng)或其它原因造成長時(shí)間起動不成功軟起動器會自行保護(hù)?！?/p>

軟起動器過熱保護(hù):溫度升至80℃士5℃時(shí)保護(hù)動作，動作時(shí)間<0.1秒;當(dāng)溫度降至55℃時(shí)(最低)，過熱保護(hù)解除?！?/p>

輸入缺相保護(hù)：滯后時(shí)間:

<3秒第21頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月軟啟動具有的保護(hù)：◆

輸出缺相保護(hù)：滯后時(shí)間:

<3秒◆

三相不平衡保護(hù)：滯后時(shí)間:<3秒，以各相電流偏差大

于50%士10%為基準(zhǔn)◆

起動過流保護(hù)：起動時(shí)持續(xù)大于電機(jī)額定工作電流5倍

時(shí)保護(hù)動作。

◆

運(yùn)行過載保護(hù)：以電機(jī)額定工作電流為基準(zhǔn)作反時(shí)

限熱保護(hù)。第22頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月軟啟動具有的保護(hù)：◆

電源電壓過低保護(hù)：滯后時(shí)間:當(dāng)電源電壓低于極限值50%時(shí)，保護(hù)動作，時(shí)間<0.5秒，否則低于設(shè)定值時(shí)保

護(hù)

動作，時(shí)間<3秒◆

電源電壓過高保護(hù)：當(dāng)電源電壓高于極限值130%時(shí)，保護(hù)動作，時(shí)間<0.5秒;否則高于設(shè)定值時(shí)保

護(hù)動作，時(shí)間<3秒?！?/p>

負(fù)載短路保護(hù)，滯后時(shí)間:

<0.1秒，短路電流為軟起動

器標(biāo)稱電機(jī)電流額定值10倍以上。第23頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月軟啟動器的應(yīng)用：

按電機(jī)的負(fù)載和速度變化分類，軟啟動常用于：

負(fù)載變化較大且不允許速度變化的設(shè)備：如港口皮帶輸送機(jī)、煤礦皮帶輸送機(jī)、

水泥皮帶傳送設(shè)備、電動扶梯、不帶變頻器的升降電梯、軋鋼設(shè)備、各類工業(yè)輸送機(jī)械等

.變負(fù)載設(shè)備如:中央空調(diào)主機(jī)、六角機(jī)床、碾磨機(jī)、研磨機(jī)、成形機(jī)、沖床、拋光機(jī)、懸垂機(jī)、切削機(jī)、壓縮機(jī)、油井抽油機(jī)、電動衣車、食品攪拌機(jī)、塑膠開煉機(jī)/密煉機(jī)、注塑機(jī)、鍛機(jī)、板機(jī)混凝土成型機(jī)、橡膠成型機(jī)、化工工業(yè)設(shè)備、農(nóng)用設(shè)備、紡織機(jī)械、造紙?jiān)O(shè)備、工業(yè)機(jī)械、食品及其它重工業(yè)機(jī)械。

第24頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月利用軟啟動特性設(shè)備簡介空氣壓縮機(jī)－大容量電動機(jī)輕載時(shí)進(jìn)入節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)；當(dāng)輸入電源電壓不平衡時(shí)，可以自動調(diào)節(jié)使相電流平衡，減少電動機(jī)發(fā)熱和延長壽命。

離心泵－利用泵控制功能，減少啟動和停止時(shí)液流沖擊所產(chǎn)生地系統(tǒng)喘振現(xiàn)象，節(jié)省系統(tǒng)維修費(fèi)用。

橋式起重機(jī)－利用雙斜坡起動，實(shí)現(xiàn)加速過程最有效控制，提高生產(chǎn)率并減少產(chǎn)品的損壞皮帶運(yùn)輸機(jī)和自動傳輸線－利用軟啟動和預(yù)置低速運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)平滑起動，避免產(chǎn)品移位和液體溢出。

通風(fēng)機(jī)－利用軟啟動取代舊的機(jī)電啟動器，減少皮帶磨損和機(jī)械沖擊，節(jié)省維修費(fèi)用粉碎機(jī)械－利用堵轉(zhuǎn)和失速保護(hù)，避免機(jī)械故障或阻塞造成電動機(jī)過熱而燒毀。攪拌機(jī)－利用雙斜坡起動和預(yù)置提速運(yùn)行，避免機(jī)械故障，節(jié)約能源，不需要變頻器驅(qū)動第25頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月軟啟動的應(yīng)用：軟啟動器還可以內(nèi)置一拖多專用程序控制器選件，裝于軟起動器內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)時(shí)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(yùn)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(shí)起動。一臺電機(jī)起動后延時(shí)時(shí)間沒到，其他電機(jī)也不能起動。第26頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第27頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第28頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第29頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月低壓軟起動器常見的故障：

1、上電后不顯示a-檢查控制電源是否接入。b-檢查顯示屏連接線是否插緊。c-檢查控制板有沒有問題。d-顯示屏本問題。2、起動報(bào)缺相故障，軟起動器故障燈亮，電機(jī)沒反應(yīng)。

出現(xiàn)故障的原因可能是：a-起動方式采用帶電方式時(shí)，操作順序有誤（正確操作順序應(yīng)為先送主電源，后送控制電源）。b-電源缺相或者三相電末上，軟起動器保護(hù)動作（檢查電源）c-軟起動器的輸出端未接負(fù)載（輸出端接上負(fù)載后軟起動器才能正常工作）d-控制板有問題更換控制板第30頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月3、起動完畢，旁路接觸器不吸合現(xiàn)象。故障原因可能是：a-在起動過程中，保護(hù)裝置因整定偏小出現(xiàn)誤動作。（將保護(hù)裝置重新整定即可）b-在調(diào)試時(shí)，軟起動器的參數(shù)設(shè)置不合理。（主要針對的是55KW以下的軟起動器，對軟起動器的參數(shù)重新設(shè)置）c-控制線路接觸不良（檢查控制線路）d-接觸器有問題不能正常吸合e-控制板問題.4、在起動過程中，偶爾有出現(xiàn)跳空氣開關(guān)的現(xiàn)象。故障原因有：a-空氣開關(guān)長延時(shí)的整定值過小或者是空氣開關(guān)選型和電機(jī)不配。（空氣開關(guān)的參數(shù)適量放大或者空氣開關(guān)重新選型）b-軟起動器的起始電壓參數(shù)設(shè)置過高或者起動時(shí)間過長。（根據(jù)負(fù)載情況將起始電壓適當(dāng)調(diào)小或者起動時(shí)間適當(dāng)縮短。）c-在起動過程中因電網(wǎng)電壓波動比較大，易引起軟起動器發(fā)出錯(cuò)誤指令。出現(xiàn)提前旁路現(xiàn)象。（建議用戶不要同時(shí)起動大功率的電機(jī)，）d-起動時(shí)滿負(fù)載起動（起動時(shí)盡量減輕負(fù)載）e-軟起動額定電流設(shè)置有問題.第31頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月5、軟起動器出現(xiàn)顯示屏無顯示或者是出現(xiàn)亂碼，軟起

動器不工作。故障原因可能是：a-軟起動器在使用過程中因外部元件所產(chǎn)生的震動使軟起動器內(nèi)部連線震松（打開軟起動器的面蓋將顯示屏連線重新插緊即可）b-軟起動器控制板故障更換控制板c-顯示屏故障更換顯示屏d-顯示屏連接線損壞,更換連接線6、軟起動器在起動時(shí)報(bào)故障，軟起動器不工作，電機(jī)

沒有反應(yīng)。故障原因可能為：a-電機(jī)缺相（檢查電機(jī)和外圍電路）b-軟起動器內(nèi)主元件可控硅短路（檢查電機(jī)以及電網(wǎng)電壓是否有異常。和廠家聯(lián)系更換可控硅）c-濾波板擊穿短路（更換濾波板即可）d-控制板問題更換控制板第32頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月7、軟起動器在起動負(fù)載時(shí)，出現(xiàn)起動超時(shí)現(xiàn)象。軟起動器停止工作，

電機(jī)自由停車。故障原因有：a-參數(shù)設(shè)置不合理（重新整定參數(shù)，起始電壓適當(dāng)升高，時(shí)間適當(dāng)加長）b-起動時(shí)滿負(fù)載起動，（起動時(shí)應(yīng)盡量減輕負(fù)載）c-機(jī)械故障d-控制板問題更換控制板.8、在起動過程中，出現(xiàn)電流不穩(wěn)定，電流過大。原因可能有：a-電流表指示不準(zhǔn)確或者與互感器不相匹配（更換新的電流表）b-電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定，波動比較大，引起軟起動器誤動作，（更換控制板）c-軟起動器參數(shù)設(shè)置不合理。（重新整定參數(shù)）9、軟起動器出現(xiàn)重復(fù)起動。故障原因有：a-在起動過程中外圍保護(hù)元件動作，接觸器不能吸合，導(dǎo)致軟起動器出現(xiàn)重復(fù)起動（檢查外圍元件和線路）b-中間繼電器出現(xiàn)有問題不能正常吸合c-控制板問題更換控制板.第33頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月10、短路：a-檢查電機(jī)聯(lián)線和電機(jī)是否損壞。b-過電流將軟起動器擊穿（檢查軟起動器功率是否與電機(jī)的功率相匹配，電機(jī)是否是帶載起動）c-軟起動器的散熱風(fēng)扇損壞（更換風(fēng)扇）d-起動頻繁，高溫將可控硅損壞（控制起動次數(shù)）e-濾波板損壞（更換損壞元件）

11、在起動時(shí)報(bào)過流a.機(jī)械方面解決方法：檢查負(fù)載或電機(jī)的機(jī)械部件是否正常。b.電機(jī)方面解決方法：1.檢查電機(jī)是否有短路。c軟起方面.解決方法：1.檢查軟起的電流參數(shù)是否正確。