軟起動(dòng)器介紹

1、軟啟動(dòng)器的原理、常見故障機(jī)排除方法1.1 軟起動(dòng)器功能、性能概述軟起動(dòng)器是繼自耦減壓起動(dòng)器、星-角減壓起動(dòng)器等之后，采用電子半導(dǎo)體器件（晶閘管）和單片機(jī)控制的智能化程度較高的一種新型電機(jī)起動(dòng)裝置，而且工作性能優(yōu)于上述減壓起動(dòng)器。軟起器本質(zhì)上仍屬于減壓起動(dòng)裝置，但是減壓范圍更寬，且可以調(diào)整。星-三角減壓起動(dòng)器，起動(dòng)電壓為三相220V，運(yùn)行電壓為三相380V，電機(jī)只能在此兩個(gè)電壓點(diǎn)上運(yùn)行，為有級(jí)減壓起動(dòng)模式。而軟起動(dòng)器，起動(dòng)初始電壓可以調(diào)整為任意電壓值，如60V，然后由60V線性上升至380V，電機(jī)的起動(dòng)過(guò)程更為柔和，是一種電機(jī)電壓平滑上升的無(wú)級(jí)減壓起動(dòng)模式，減緩了起動(dòng)時(shí)造成的機(jī)械和電氣沖擊，能將

2、起動(dòng)電流限制在電機(jī)額定電流的4倍以內(nèi)。軟起動(dòng)器，不但可以使電機(jī)“柔性”起動(dòng)，而且可據(jù)需要“柔性”停止，如用于供水控制時(shí)，可有效消除“水錘效應(yīng)”，對(duì)管網(wǎng)起到保護(hù)作用，這是除變頻器以外的起動(dòng)器，所無(wú)法做到的。軟起動(dòng)器通常有較好的人機(jī)交互界面，可以對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并顯示工作狀態(tài)。可以設(shè)置多種起動(dòng)模式和停止模式，對(duì)起動(dòng)時(shí)間、軟停時(shí)間進(jìn)行設(shè)置；有完善的保護(hù)功能，可靈活設(shè)置相關(guān)保護(hù)參數(shù)；有的機(jī)器具有先進(jìn)的RS485等通訊功能，允許多種（模擬量和數(shù)字量）控制信號(hào)輸入，和有多種控制信號(hào)（模擬量和數(shù)字量）輸出，控制功能強(qiáng)大，便于構(gòu)成自動(dòng)化控制系統(tǒng)；工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有工作電流、故障信號(hào)報(bào)警等功能。運(yùn)用串接

3、于電源與被控電機(jī)之間的軟起動(dòng)器，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動(dòng)結(jié)束，電機(jī)運(yùn)行于全電壓和接近或達(dá)到全速運(yùn)行后，經(jīng)一定延時(shí)控制，使旁路接觸器閉合，軟起動(dòng)器的輸出停止，改由接觸器為電機(jī)供電。軟起動(dòng)過(guò)程結(jié)束。軟起動(dòng)一般情況下只負(fù)責(zé)對(duì)電機(jī)起動(dòng)，為短時(shí)工作制設(shè)備。部分軟起動(dòng)器將調(diào)壓節(jié)電器（見第幾章的內(nèi)容）的控制功能融匯進(jìn)來(lái)，形成一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，成為連續(xù)工作制設(shè)備。軟起動(dòng)器實(shí)質(zhì)上是一種三相交流調(diào)壓設(shè)備，主電路采用晶閘管，在起動(dòng)過(guò)程中，控制晶閘管的導(dǎo)通角，使三相輸出電壓按預(yù)設(shè)起動(dòng)曲線上升，電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速

4、逐漸增加，一般有下面幾種起動(dòng)方式：1）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，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。用戶可以先設(shè)置一個(gè)初始轉(zhuǎn)矩（電壓），在加速斜坡時(shí)間內(nèi)，電動(dòng)機(jī)的端電壓均勻上升至全電壓，然后由延時(shí)控制，旁路接觸器閉合，電機(jī)起動(dòng)過(guò)程結(jié)束，進(jìn)入運(yùn)行階段。該起動(dòng)方式，適用空載或輕載起動(dòng)。圖1 常用斜坡升壓軟起動(dòng)曲線（2）斜坡恒流軟起動(dòng)。這種起動(dòng)方式是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的初始階段起動(dòng)電流逐漸增加，當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定值I1后保持恒定，在此過(guò)程中電機(jī)逐漸加速至達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，旁路接觸器閉合，電機(jī)電流迅速下降至額定電流Ie以內(nèi)，起動(dòng)完畢。起動(dòng)過(guò)程中，電流上升變化的速率

5、是可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)時(shí)間短。圖2 恒流軟起動(dòng)曲線圖   （3）脈沖（突調(diào)）沖擊起動(dòng)。在起動(dòng)開始階段，提供一個(gè)短時(shí)的較大轉(zhuǎn)矩，滿足在起動(dòng)時(shí)需要一個(gè)較高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的負(fù)載，以克服負(fù)載的靜摩擦力，然后再進(jìn)入電壓斜坡（或恒流）起動(dòng)模式。此種起動(dòng)方式適用于帶較重負(fù)載起動(dòng)或負(fù)載靜摩擦力較大的場(chǎng)合。圖3 脈沖（突調(diào)）沖擊起動(dòng)曲線圖另外，尚有電流斜坡起動(dòng)模式、電流、電壓雙閉環(huán)起動(dòng)模式、雙斜坡起動(dòng)模式等，個(gè)體應(yīng)用時(shí)，要根據(jù)負(fù)載特性進(jìn)行正確調(diào)整，達(dá)到減小起動(dòng)電流、縮短起動(dòng)時(shí)間、順利起動(dòng)電機(jī)的目的。軟起動(dòng)器的停車方式，也有如下幾種：1）自由停車。在這種停機(jī)

6、模式下，軟起動(dòng)器接到停止命令后即斷開旁路接觸器并禁止晶閘管的調(diào)壓輸出，電機(jī)依負(fù)載慣性逐漸停車。適用于對(duì)停車時(shí)間和停車距離無(wú)要求的負(fù)載設(shè)備。 2）軟停車。在這種停機(jī)模式下，電動(dòng)機(jī)的供電由旁路接觸器切換到晶閘管調(diào)壓輸出，輸出電壓由全壓逐漸減小，使電機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)降低，直至停止。適用于對(duì)停車時(shí)間有要求和柔性停機(jī)要求的泵類負(fù)載等場(chǎng)合。曲線例圖見圖4圖4 軟起器的停機(jī)模式之一3）直流制動(dòng)停機(jī)，又稱為精確停車控制，一般軟起動(dòng)器不具備此種功能。軟起動(dòng)器接到停機(jī)信號(hào)后，由旁路接觸器切換為晶閘管供電，由晶閘管主電路向電機(jī)輸入（可控）直流電流，從而加快制動(dòng)，制動(dòng)時(shí)間可調(diào)，用于對(duì)停車時(shí)間和停車距離有要求的工作場(chǎng)合，在一

7、定程度上代替了反接制動(dòng)停車。圖5 軟起器的停機(jī)模式之二 以上起動(dòng)過(guò)程中的起動(dòng)模式、升速時(shí)間、降速時(shí)間，起動(dòng)起始電壓、制動(dòng)起始/結(jié)束電壓、制動(dòng)時(shí)間等等，均可通過(guò)參數(shù)據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。1.2 軟起動(dòng)器的電路結(jié)構(gòu)和一般性控制線路 1、軟起動(dòng)器的一般電路構(gòu)成：圖6 軟起器的電路構(gòu)成軟起動(dòng)器的主電路，一般也由六只正反向并聯(lián)的單向晶閘管組成，在三相調(diào)壓電路上并聯(lián)有旁路接觸器的三組主觸點(diǎn)。旁路接觸器一般均由用戶外置，由控制線路控制其通斷，部分中、小功率軟起動(dòng)器機(jī)型，也有裝置內(nèi)部自置旁路接觸器的，外圍控制線路也相對(duì)簡(jiǎn)化?？刂瓢迨且詥纹瑱C(jī)（或稱CPU）為核心的由模擬及數(shù)字集成電路構(gòu)成的控制電路，包括CPU的基

8、本電路、同步信號(hào)電路、輸入電壓、輸出電流檢測(cè)電路、脈沖觸發(fā)電路，控制端子（模擬、數(shù)字輸入/輸出控制信號(hào)）電路、和控制電源、操作顯示面板電路等單元電路，往往排列于13塊線路板上。其中控制電源電路，同步信號(hào)采樣電路和脈沖觸發(fā)電路，輸入電壓、輸出電流檢測(cè)的前級(jí)電路會(huì)安排于同一塊線路板上，這塊線路板又稱為觸發(fā)板；而其它電路和輸入電壓、輸出電流檢測(cè)的后級(jí)電路則安排于另一塊線路板上，這塊線路板又稱為CPU主板。2、軟起動(dòng)器的主電路形式：圖7 軟起器的的主電路形式軟起器的主電路，一般采用3只正反向并聯(lián)的晶閘管模塊，構(gòu)成三相交流調(diào)壓的電路形式，晶閘管主電路輸出可控交流起動(dòng)電壓，起動(dòng)過(guò)程結(jié)束后，交流接觸器KM閉

9、合，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入運(yùn)行階段，同時(shí)晶閘管主電路停止輸出。在這里KM又稱為旁路接觸器。由TA1、TA2、TA3檢測(cè)運(yùn)行電流信號(hào)，輸入控制電路，用于運(yùn)行電流顯示、過(guò)載報(bào)警、停機(jī)保護(hù)等。兼作節(jié)能控制的軟起動(dòng)器，則省去旁路接觸器，運(yùn)行中晶閘管根據(jù)負(fù)載變化，自動(dòng)調(diào)壓運(yùn)行，在維修電機(jī)轉(zhuǎn)速不變和轉(zhuǎn)矩滿足要求的情況下，適度降低電機(jī)的端電壓，達(dá)到降低電機(jī)損耗節(jié)能運(yùn)行的目的。1.2 軟起動(dòng)器常見故障及排除方法1、在調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)起動(dòng)報(bào)缺相故障，軟起動(dòng)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(dòng)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，軟起動(dòng)器保護(hù)動(dòng)作（檢查電源

10、）c-軟起動(dòng)器的輸出端未接負(fù)載（輸出端接上負(fù)載后軟起動(dòng)器才能正常工作）2、用戶在使用過(guò)程中出現(xiàn)起動(dòng)完畢，旁路接觸器不吸合現(xiàn)象。故障原因可能是：a-在起動(dòng)過(guò)程中，保護(hù)裝置因整定偏小出現(xiàn)誤動(dòng)作。（將保護(hù)裝置重新整定即可）b-在調(diào)試時(shí)，軟起動(dòng)器的參數(shù)設(shè)置不合理。（主要針對(duì)的是55KW以下的軟起動(dòng)器，對(duì)軟起動(dòng)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）3、用戶在起動(dòng)過(guò)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(zhǎng)延時(shí)的整定值過(guò)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(dòng)器的起始電壓參數(shù)設(shè)置過(guò)高或者起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。（根據(jù)負(fù)載情況將起始電壓

11、適當(dāng)調(diào)小或者起動(dòng)時(shí)間適當(dāng)縮短。）c-在起動(dòng)過(guò)程中因電網(wǎng)電壓波動(dòng)比較大，易引起軟起動(dòng)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(dòng)大功率的電機(jī)，）d-起動(dòng)時(shí)滿負(fù)載起動(dòng)（起動(dòng)時(shí)盡量減輕負(fù)載）4、用戶在使用軟起動(dòng)器時(shí)出現(xiàn)顯示屏無(wú)顯示或者是出現(xiàn)亂碼，軟起動(dòng)器不工作。故障原因可能是：a-軟起動(dòng)器在使用過(guò)程中因外部元件所產(chǎn)生的震動(dòng)使軟起動(dòng)器內(nèi)部連線震松（打開軟起動(dòng)器的面蓋將顯示屏連線重新插緊即可）b-軟起動(dòng)器控制板故障（和廠家聯(lián)系更換控制板）5、軟起動(dòng)器在起動(dòng)時(shí)報(bào)故障，軟起動(dòng)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(dòng)器內(nèi)主元件可控硅短路（檢查電機(jī)以及電網(wǎng)

12、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）6、軟起動(dòng)器在起動(dòng)負(fù)載時(shí)，出現(xiàn)起動(dòng)超時(shí)現(xiàn)象。軟起動(dòng)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(zhǎng)）b-起動(dòng)時(shí)滿負(fù)載起動(dòng)，（起動(dòng)時(shí)應(yīng)盡量減輕負(fù)載）7、在起動(dòng)過(guò)程中，出現(xiàn)電流不穩(wěn)定，電流過(guò)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(dòng)比較大，引起軟起動(dòng)器誤動(dòng)作（和廠家聯(lián)系更換控制板）c-軟起動(dòng)器參數(shù)設(shè)置不合理。（重新整定參數(shù)）8、軟起動(dòng)器出現(xiàn)重復(fù)起動(dòng)。故障原因有：a-在起動(dòng)過(guò)程中外圍保護(hù)元件動(dòng)作，接觸器不能吸合，導(dǎo)致軟起動(dòng)器出現(xiàn)重復(fù)起動(dòng)（檢查外圍元件和線路）9、在起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)過(guò)熱故障燈亮,軟起動(dòng)器停止工作：a-起動(dòng)頻繁，導(dǎo)致溫度過(guò)高，引起軟起動(dòng)器過(guò)熱保護(hù)動(dòng)作。（軟起動(dòng)器的起動(dòng)次數(shù)要控制在每小時(shí)不超過(guò)6次，特別是重負(fù)載一定要注意）b-在起動(dòng)過(guò)程中，保護(hù)元件動(dòng)作，使接觸器不能旁路，軟起動(dòng)器長(zhǎng)時(shí)間工作，引起保護(hù)動(dòng)作。（檢查外圍電路）c-負(fù)載過(guò)重起動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)引起過(guò)熱保護(hù)。（起動(dòng)時(shí)，盡可能的減輕負(fù)載）d-軟起動(dòng)器的參數(shù)整定不合理。時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，起始電壓過(guò)低。（將起始電壓升高）e-軟起動(dòng)器的散熱風(fēng)扇損壞，不能正常工作。（更換風(fēng)扇）10、可控硅損壞：a-電機(jī)在起動(dòng)時(shí)，過(guò)電流將軟起動(dòng)器擊穿（檢查軟起動(dòng)器功率是否與電機(jī)的功率相