軟啟動器是變頻器的壹種嗎？它的功能是什麽？

軟啟動器是壹種集電機軟啟動、軟停止、輕載節能和多種保護功能於壹體的新型電機控制裝置。它主要由三個反並聯的制動管串聯在電源和被控電機及其電子控制電路之間組成。采用不同的方法控制三相並聯制動管的導通角，使被控電機的輸入電壓根據不同的要求而變化，可以實現不同的功能。軟啟動器和變頻器是兩種完全不同的產品。變頻器用在需要調速的地方，它的輸出不僅改變電壓同時也改變頻率；軟啟動器實際上是壹個電壓調節器。電機啟動時，輸出只改變電壓，不改變頻率。逆變器具有軟啟動器的所有功能，但價格比軟啟動器貴得多，結構也復雜得多。

軟啟動器是運用電力電子技術、微處理器技術和現代控制理論設計生產的具有90年代先進水平的新型節能產品。與目前國內仍廣泛使用的磁控、自耦、星/三角轉換等傳統繼電器控制方式相比，具有非常明顯的特點，降低了啟動機械應力，延長了電機及相關設備的使用壽命；啟動參數可根據負載調整，以達到最佳啟動效果；多種啟動方式和保護功能，便於改進工藝和保護設備；獨特的外部控制終端可輕松實現遠程控制或自動控制；全數字開放式用戶操作顯示鍵盤，操作設置靈活簡單；高度集成的英特爾微處理器控制系統，性能可靠；大電流無觸點交流開關無級調壓，調壓範圍寬，過載能力強。該軟啟動器體積小、技術含量高、性能可靠、保護功能齊全、操作簡便，廣泛應用於石化、冶金、環保、食品機械、農業灌溉、建築等行業。

軟啟動器-主要特性

軟起動器

主要優勢

(1)控制櫃有兩種起動方式，直接起動和軟啟動。

(2)軟啟動結束時，旁路接觸器閉合，使軟啟動器停止運行直至停止，延長了軟啟動器的使用壽命，避免了電網中的諧波汙染，並可減少軟啟動器中晶閘管的發熱損耗。

運行特性

(1)能使電動機的起動電壓以恒定的斜率平穩上升，起動電流小，對電網沒有沖擊電流，減少了負載的機械沖擊。

(2)啟動電壓的上升斜率可調，保證了啟動過程的平穩性。啟動電壓可根據不同負荷在30% ~ 70% UE (UE為額定電壓)範圍內連續調節。

(3)啟動時間可根據不同的負荷設定。

(4)起動器還具有可控矽短路保護、斷相保護、過熱保護和欠壓保護。

通過進壹步組合軟啟動MCC控制櫃，可實現多種復合功能。比如給兩個控制櫃增加控制邏輯，就可以形成“壹用壹備方案”，可以用在建築的消防系統、噴淋泵、生活泵等系統中。若配有PC(可編程控制器)，可定時(如半個月)自動檢測消防泵，並定時自動關閉；通過相應的控制邏輯，當檢測到正常運行時，消防泵和每個系統可以在定期的低速度和低水壓(無水)下運行。滅火時，實行全速滿負荷運行。通過控制邏輯將幾個電機組合起來，可以形成壹個生命泵系統或其他特殊系統，可以根據需要的量逐個開啟每個電機，也可以逐個減少電機，以達到最佳效率運行。根據客戶要求，每次可自動切換運行多臺電機，使所有電機處於相同的運行壽命。

軟啟動器-基本參數

主電壓範圍:220—690 vac；；

主電流範圍:18-300a外部；300-515A內部連接；

控制電壓:110—120VAC或220—240 vac；；

軟啟動時間:0-30s；

軟停時間:0-30s；

初始電壓:30-70% UE；1.5—4Ie；

旁路模式:無需旁路即可進行外部操作。

軟啟動器-啟動模式

軟起動器

在電源和被控電機之間串聯的軟啟動器，用於控制內部晶閘管的導通角，使電機的輸入電壓以預設的函數關系從零開始逐漸上升，直到啟動結束，給電機滿電壓，稱為軟啟動。在軟啟動過程中，電機的啟動轉矩逐漸增大，轉速也逐漸提高。軟啟動壹般有以下幾種啟動方式:

(1)斜坡升壓軟啟動:這種啟動方式最簡單，它沒有電流閉環控制，只需調節晶閘管導通角使其與時間成壹定的函數關系增大即可。它的缺點是，由於電流不受限制，在電機起動過程中，有時會產生較大的沖擊電流損壞晶閘管，對電網影響很大，實際中很少使用。

(2)斜坡恒流軟啟動:這種啟動方式是在電機啟動初期啟動電流逐漸增大，當電流達到預設值時(t1至t2階段)保持恒定，直至啟動完成。在啟動過程中，電流上升和變化的速率可以根據電機負載進行調整和設置。電流上升率大時，起動轉矩大，起動時間短。這種起動方式是應用最廣泛的起動方式，特別適用於風機和水泵的起動。

(3)階躍起動:起動機器，即在最短的時間內使起動電流迅速達到設定值，即階躍起動。通過調整啟動電流設定值，可以達到快速啟動的效果。

(4)沖擊起動:起動開始時，晶閘管以大電流短時間導通，然後回落，再按原設定值線性上升，接入恒流起動。這種起動方式在壹般負載下很少使用，適用於負載重、靜摩擦力大的起動場合。軟啟動不同於傳統的減壓啟動方式。籠型電動機傳統的減壓起動方法有Y-q起動、自耦變壓器減壓起動和電抗器起動。這些起動方式都屬於逐步減壓起動，有明顯的缺點，即起動時出現二次沖擊電流。

(5)電壓雙斜率起動:在起動過程中，電機的輸出轉矩隨電壓而增大，起動時提供壹個初始起動電壓Us。Us可以根據負載進行調節，調節到大於負載的靜摩擦力矩，使負載立即開始轉動。此時輸出電壓從我們這裏以壹定的斜率(斜率可調)上升，電機不斷加速。當輸出電壓達到速度電壓Ur時，電機基本達到額定轉速。軟啟動器在啟動過程中自動檢測到達電壓，當電機達到額定轉速時，輸出電壓達到額定電壓。

(6)限流起動:是壹種軟啟動方式，在啟動過程中限制電機的啟動電流不超過某壹設定值(Im)。它的輸出電壓從零開始快速上升，直到輸出電流達到預設的電流極限Im，然後這種啟動方式的優點是啟動電流小，可以根據需要調節。對電網影響不大，缺點是啟動時很難知道啟動壓降，壓降空間得不到充分利用。

(7)突跳:起動開始時晶閘管完全導通後回落，然後按原設定值線性上升進入恒流起動。這種起動方法適用於需要克服重負荷和大靜摩擦力的起動場合。

軟啟動器-節能保護

軟起動器

節能功能

電機是感性負載，電流滯後於電壓。大多數電器都屬於這壹類。為了提高功率因數，必須用容性負載來補償，必須用電容或同步電機來補償。降低電機的勵磁電流還可以提高功率因數(HPS2可以節能，降低輕載下的電壓，降低勵磁電流，增加COS∮).節能運行方式:輕載時降低電壓降低勵磁電流，電機電流分為有功分量和無功分量(勵磁分量)提高COS∮.

節能運行模式:當電機負載較輕時，選擇節能功能時，軟啟動器會將PF開關轉到Y位置，在電流反饋的作用下，軟啟動器會自動降低電機電壓。電機電流的勵磁分量減少。從而提高電機的功率因數(COS∮)。(大部分國產軟啟動器沒有這個功能)在接觸器旁路狀態下無法實現這個功能。TPF開關提供雙反應時間節能功能；正常，緩慢。節能運行模式:自動節能運行。正常和反應速度慢)空載節能40%，負載節能5%。

防禦功能

(1)過載保護功能:軟啟動器引入電流控制回路，可以隨時跟蹤檢測電機電流的變化。通過增加過載電流和反時限控制方式的設定，實現過載保護功能，使電機過載時晶閘管關斷並發出報警信號。

(2)斷相保護功能:軟啟動器工作時，能隨時檢測三相線電流的變化，壹旦電流切斷，能做出斷相保護響應。

(3)過熱保護功能:軟啟動器內部的熱繼電器檢測晶閘管散熱器的溫度，壹旦散熱器溫度超過允許值，晶閘管將自動關斷並發出報警信號。

(4)其他功能:通過電子線路的組合，可以在系統中實現其他聯鎖保護。

軟啟動器-MCC控制櫃

軟起動器

MCC(MotorControlCenter)控制櫃，即電機控制中心。軟啟動控制櫃由以下部分組成:(1)輸入斷路器，(2)軟啟動器，(3)軟啟動器旁路接觸器，(4)二次側控制電路(完成手動啟動、遙控啟動、軟啟動、直接啟動的選擇和操作)，具有電壓、電流顯示和故障、運行、工作狀態的信號顯示。

軟啟動MCC控制櫃可進壹步組合或由PLC邏輯控制，實現多種復合功能。用於建築消防系統和噴淋泵、生活泵等系統。可實現定時自動檢測、自動關閉消防泵，配合相應的控制邏輯，檢查泵及各系統運行是否正常，正常檢測時定時低速低水壓運行；滅火時，實行全速滿負荷運行。通過組合幾個電機的控制邏輯，可以組成壹個家用泵系統或其他專用系統，每個電機可以根據需要的量逐個啟動，也可以逐個減少電機，以達到最佳效率運行。還可以實現多臺電機的自動切換運行，使所有電機處於相同的運行壽命。

軟啟動器-型號介紹

HPS2D軟啟動器

HPS2D常規軟起動器:HPS2D75…840電機軟起動器是壹種全數字控制的軟起動器。控制功能完善，具有多種保護功能。在省新產品鑒定會上，被評為國際水平的中國主導產品。采用16位單片機，數據處理全數字化。啟動和停止時的電壓斜坡由單片機控制。具有脈沖沖突跳變、大電流斷開、停泵、內置電子過載保護(可選)、斷相保護、過流保護、超溫保護等功能，具有自診斷和節能功能。可以消除電機啟停過程中的電流沖擊，降低電網容量，避免電機啟動時的機械沖擊，保護電機和負載。它是傳統星三角、自耦降壓起動器的最佳替代產品，可廣泛應用於紡織、冶金、石化、水處理、食品和保健品加工、礦山和機械行業。

HPMV-DN中高壓軟啟動器HPMV-DN中高壓軟啟動器由多只晶閘管串並聯組成，可滿足不同電流和電壓等級的要求。可以通過控制晶閘管的觸發角來控制輸出電壓。在電機啟動過程中，HPMV-DN按照預設的啟動曲線提高電機端電壓，使電機平穩加速，從而減少電機啟動時對電網、電機本身和所連接設備的電氣和機械沖擊。當電機達到正常速度時，旁路接觸器連接。電機啟動後，HPMV-DN軟啟動器繼續監控電機，並提供各種故障保護。在軟停止期間，電機端電壓根據預設的停止曲線平穩降低，直到電機停止。軟停機可以解決水泵的水錘現象和突然停機引起的機械沖擊。

經濟型軟啟動器HPS2S18/30…300/515:是壹款靈活多變的電機軟啟動器。它可以代替Y/△起動，適用於大多數應用場合。安裝調整方便，所有控制連接和參數調整都在正面完成。軟啟動器安裝後，用戶仍可在現場方便地進行修改，如增加限流功能、選擇內接外接轉換等。軟啟動器可在線連續運行，無需旁路。軟啟動器有壹個單獨的旁路和故障控制繼電器。軟啟動器的所有參數由三個旋鈕電位器和前面板上的壹個拉碼開關設定，直觀準確。它甚至可以在振動和高環境溫度的應用中工作。當軟啟動器用於內部接線時，晶閘管模塊承受三角形接線的相電流，所以相同電流的軟啟動器可以負載比外部接線大1.73倍的電機。比如壹個58A的S型軟啟動器，內部應用可以加載100A的電機。

HPS2S18/30...300/55:安裝簡單，調節方便；選擇靈活，自由選擇內部/外部連接方式；產品性能穩定可靠；帶LED指示，電源、工作狀態、故障分析壹目了然；在泵、壓縮機、電梯、升降機、短距離傳送帶、船首螺旋槳等常規負載應用中，可根據電機額定功率選擇HPS2S軟起動器。對於負載應用，如離心機、攪拌機、破碎機、攪拌機和遠距離傳送帶，建議選擇電機額定功率大於壹個規格的軟啟動器。

軟起動器

HPS2DB漢顯智能經濟型軟啟動器:在秉承和平電氣其他軟啟動器優良啟停特性的基礎上，HPS2DB漢顯智能經濟型軟啟動器采用雙MCU形式，主芯片采用新型微處理器完成通訊、故障處理、信號采集、參數設置等功能。可控矽的觸發控制從芯片完成，預置出廠參數，適用於大部分負載，通過鍵盤可以方便地將當前參數恢復到出廠值。內置非易失性存儲器，確保參數不會丟失。全面的保護功能。支持通信功能——可通過現場總線與軟啟動器通信，可支持Modbus、Profibus、DeviceNet等通信協議。可選模擬輸出功能，軟啟動器控制程序可在線升級。

HPS2DN智能軟起動器:HPS2DN15…840數字式智能軟起動器是在原有HPS2S和HPS2D/DH的基礎上新開發的調壓限流智能電機軟起動器。其獨特的智能電子電路提供完善的控制和保護功能:直線加速啟動、泵啟動和泵停止控制，預設低速運行(低速短時電子控制)電機絕緣檢測和保護功能，以及缺相、短路、相序和電子過載保護。它可以帶RS485通信接口，采用Modbus/Profibus協議，實現全面的微機遠程控制和監控。可廣泛應用於紡織、冶金、石化、水處理、船舶、運輸、醫藥、食品加工、礦山和機械設備等行業。新壹代HPS2DN是現代工業信息化和自動化技術應用中非常方便使用的“積木式”IT組件。

HPS2S經濟軟啟動器:HPS2S經濟軟啟動器:根據其功率，在DIN35 35mm導軌上主要分為四種。這種小型軟啟動器具有內置旁路觸點。Hps2s18/30...300/515用於壹般啟動，有外接和內接兩種連接方式(與標準Y/D啟動器相當)。使用“內部連接”可以將流經軟啟動器的電流降低42%。也就是說，用戶可以用58A的軟啟動器啟動和運行100A的電機。限流功能可以作為選項提供，標準配置是兩個內置信號繼電器。這個軟啟動器的功率是1.15，也就是說它的最大電流等於額定電流lex1.15。

軟啟動器-相關比較

軟起動器

軟啟動與傳統減壓啟動方式的區別

1，無沖擊電流。軟啟動器啟動電機時，通過逐漸增大晶閘管的導通角，電機的啟動電流從零線性上升到設定值。

2.恒流起動。軟啟動器可以引入電流閉環控制，使電機在啟動過程中保持恒定，保證電機平穩啟動。

3.根據負荷情況和電網繼電保護特性的選擇，可自由無級調節到最佳啟動電流。

當電機停止時，傳統的控制方法都是通過瞬時斷電來完成的。然而，在許多應用中，不允許立即關閉電機。比如高層建築、樓宇的水泵系統瞬間關閉，會產生巨大的“水錘效應”，損壞管道甚至水泵。為了減少和防止“水錘”效應，電機需要逐漸停止，即軟停止，而軟起動器可以滿足這壹要求。在泵站中，應用軟停車技術可以避免泵站“拍門”的危害，減少維護成本和工作量。軟啟動器的軟停功能是晶閘管接到停止指令後，從完全導通逐漸減小導通角，經過壹定時間後過渡到完全關斷。停車時間可根據實際需要在0~120s範圍內調整。籠型異步電動機是感性負載。在運行中，定子繞組中的電流滯後於電壓。如果電機工作電壓不變，輕載時功率因數低，重載時功率因數高。軟起動器通過降低電機端電壓，提高功率因數，降低電機的銅耗和鐵耗，可以達到輕載節能的目的。負載較重時，提高電機端電壓，保證電機正常運行。

高壓啟動器和低壓啟動器

軟起動器的主電路采用晶閘管，通過逐漸改變晶閘管的導通角來完成起動過程，這是軟起動器的基本原理。在低壓軟啟動器市場，產品很多，但是高壓軟啟動器產品還是比較少的。高壓軟啟動器的基本原理與低壓軟啟動器相同，但與低壓軟啟動器相比，高壓軟啟動器在某些地方有其特殊性:

1，高壓軟啟動器工作在高壓環境下，各種電器元件的絕緣性能必須良好，電子芯片的抗幹擾能力強。高壓軟啟動器組成電氣櫃時，電氣元件的布置以及與高壓軟啟動器等電氣設備的連接也很重要。

軟啟動器-實用手冊

2.高壓軟起動器必須有壹個高性能的控制核心，能夠及時快速地處理信號。所以這種控制核心壹般采用高性能的DSP芯片，而不是低壓軟啟動器的普通單片機核心。低壓軟起動器的主電路由三組反並聯的晶閘管組成。在高壓軟啟動器中，由於單個高壓晶閘管耐壓不足，必須由多個高壓晶閘管串聯分壓。但是，每個晶閘管的性能參數並不完全壹致。晶閘管參數不壹致會導致晶閘管開通時間不壹致，進而導致晶閘管損壞。因此，在選擇晶閘管時，要保證各相晶閘管參數盡可能壹致，各相晶閘管的RC濾波電路的元件參數盡可能壹致。

3.高壓軟起動器的工作環境容易受到各種電磁幹擾，因此觸發信號的傳輸必須安全可靠。在高壓軟啟動器中，觸發信號通常通過光纖傳輸，可以有效避免各種電磁幹擾。通過光纖傳輸信號也有兩種方式:多光纖模式和單光纖模式。多纖模式是指每個觸發板有壹根光纖；單光纖模式是指每相只有壹根光纖，信號傳輸到壹個主觸發板，再由主觸發板傳輸到同相的其他觸發板。由於光電傳輸過程中每根光纖的損耗並不壹致，單纖模式在觸發壹致性上比多纖模式更可靠。

4.高壓軟啟動器對信號檢測的要求比低壓軟啟動器高。高壓軟起動器所處的環境中存在大量的電磁幹擾，高壓軟起動器中使用的真空接觸器和真空斷路器在分斷和合閘過程中會產生大量的電磁幹擾。因此，檢測到的信號不僅要通過硬件進行濾波，還要通過軟件來去除幹擾信號。

5.啟動過程完成後，軟啟動器要切換到旁路運行狀態，如何平穩切換到運行狀態也是軟啟動器的壹個難點。如何選擇旁路點很重要。旁路點早，目前影響非常大。即使在低電壓條件下，三相電源中的斷路器也會跳閘，甚至損壞斷路器。高壓下危害更大。旁路點晚，電機抖動嚴重，影響負載正常工作。所以旁路信號的硬件檢測電路必須非常精確，程序處理要恰到好處。

軟啟動器-發展歷史

WZR無刷自控電機軟啟動器

軟起動器在70年代末80年代初投入市場，填補了星三角起動器和逆變器在功能實用性和價格上的空白。使用軟啟動器，可以控制電機電壓在啟動過程中逐漸升高，啟動電流可以自然控制，也就是說電機可以平穩啟動，機電應力最小。因此，軟啟動器在市場上被廣泛使用，軟啟動器附帶的軟停止工作可以有效避免水泵停止時產生的“水錘效應”。

異步電動機以其優良的性能和免維護的特點，廣泛應用於各行各業。但由於其沖擊電流大(壹般是Ie的5-8倍)，啟動應力大，降低了負載設備的使用壽命。國家有關部門對電機啟動有明確規定，即電機啟動時電網電壓不超過15%。有兩種解決方案:增加配電容量和使用限制電機啟動電流的啟動設備。如果僅僅為了啟動電機而增加配電容量，從經濟角度來看顯然是不可取的。為此，人們往往需要配備起動設備來限制電動機的起動電流。以前人們用Y/△轉換、自耦降壓、磁控降壓來實現。這些方法雖然能起到壹定的限流作用，但並沒有從根本上解決問題。

隨著人們對傳動控制自動化的要求越來越高，以可控矽為主要器件，以單片機為控制核心的智能電機起動設備——軟啟動器在各行各業得到越來越多的應用。由於其性能優良、體積小、重量輕、智能控制和多種保護功能，且啟動參數可根據不同負載進行調節，其負載適應性很強。因此，電子式軟起動器逐漸取代Y/δ、自耦減壓、磁控等落後的傳統減壓起動設備是必然的。

隨著電力電子技術的飛速發展，智能軟起動器得到了廣泛的應用。智能軟啟動器是壹種集軟啟動、軟停止、輕載節能和多功能保護於壹體的新型電機控制裝置，又稱軟啟動器。它不僅能使電機在整個啟動過程中平穩無沖擊地啟動，而且能根據電機負載的特點，調整啟動過程中的參數，如電流限制值、啟動時間等。此外，它還具有多種電機保護功能，從根本上解決了傳統降壓啟動設備的諸多弊端。

軟啟動器-應用領域

軟起動器

軟啟動器安裝調整方便，所有控制連接和參數調整都在正面完成。軟啟動器安裝後，用戶仍可在現場方便地進行修改，如增加限流功能和內/外轉換選擇。軟啟動器可在線連續運行，無需旁路。軟啟動器有壹個單獨的旁路和故障控制繼電器。軟啟動器的所有參數由面板上的三個旋鈕電位器和壹個拉碼開關設定，直觀準確。它甚至可以在振動和高環境溫度的應用中工作。當軟啟動器用於內部接線時，晶閘管模塊承受三角形接線的相電流，所以相同電流的軟啟動器可以負載比外部接線大1.73倍的電機。比如壹個58A的S型軟啟動器，內部應用可以加載100A的電機。

原則上，鼠籠式異步電動機可以應用於各種不需要調速的場合。應用範圍為交流380V(或660V)，電機功率從幾千瓦到800千瓦不等。軟啟動器特別適用於各種泵類負載或風機類負載，需要軟啟動和軟停機。也可廣泛應用於紡織、冶金、石化、水處理、船舶、運輸、醫藥、食品加工、礦山、機械設備等行業的電機長期輕載運行時。