電機(jī)軟啟動器是一種用于電動機(jī)啟動的設(shè)備，它主要通過改變加在電機(jī)定子繞組上的電壓來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動，以下是其常見的幾種工作原理：
晶閘管調(diào)壓原理
軟啟動器內(nèi)部通常由三組反并聯(lián)的晶閘管組成，分別對應(yīng)電機(jī)的三相電源。晶閘管是一種半導(dǎo)體器件，具有可控導(dǎo)電性。在電機(jī)啟動時，軟啟動器通過控制晶閘管的觸發(fā)角，來改變晶閘管的導(dǎo)通時間，從而調(diào)節(jié)加在電機(jī)定子繞組上的電壓。
啟動初期，觸發(fā)角較大，晶閘管導(dǎo)通時間較短，電機(jī)端電壓較低，此時電機(jī)以較低的轉(zhuǎn)矩開始啟動，避免了過大的啟動電流和機(jī)械沖擊。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的上升，逐漸減小觸發(fā)角，使晶閘管導(dǎo)通時間逐漸增加，電機(jī)端電壓逐漸升高，直到電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，此時晶閘管完全導(dǎo)通，電機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。
電子式軟啟動原理
電子式軟啟動器采用電子電路來控制電機(jī)的啟動過程。它通常包含一個微處理器或數(shù)字信號處理器（DSP），用于實(shí)時監(jiān)測電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，如電流、電壓、轉(zhuǎn)速等。
根據(jù)預(yù)設(shè)的啟動曲線和控制算法，微處理器或 DSP 會輸出相應(yīng)的控制信號，通過驅(qū)動電路來控制晶閘管或其他功率半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通和關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)電壓和電流的控制。這種控制方式可以根據(jù)不同的負(fù)載特性和啟動要求，靈活地調(diào)整啟動參數(shù)，實(shí)現(xiàn)更加平滑、的軟啟動過程。
磁控式軟啟動原理
磁控式軟啟動器利用磁放大器的原理來調(diào)節(jié)電機(jī)的啟動電壓。磁放大器由鐵芯、繞組和控制電路組成。在啟動過程中，通過控制磁放大器的直流控制電流，來改變鐵芯的磁導(dǎo)率，從而改變磁放大器的交流阻抗。
當(dāng)磁放大器的交流阻抗發(fā)生變化時，加在電機(jī)定子繞組上的電壓也會相應(yīng)改變。啟動初期，磁放大器的交流阻抗較大，電機(jī)端電壓較低，隨著啟動過程的進(jìn)行，逐漸減小磁放大器的直流控制電流，使其交流阻抗逐漸減小，電機(jī)端電壓逐漸升高，終實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動。
液阻式軟啟動原理
液阻式軟啟動器是在電機(jī)的定子回路中串入液體電阻，通過改變液體電阻的大小來實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動。液體電阻通常由電解液和電極組成，電解液的導(dǎo)電性能可以通過改變其濃度或溫度來調(diào)節(jié)。
在啟動時，液體電阻處于大值，此時電機(jī)的啟動電流較小，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，逐漸降低液體電阻的阻值，使電機(jī)端電壓逐漸升高，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動。當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，液阻式軟啟動器會將液體電阻短接，使電機(jī)直接接入電網(wǎng)運(yùn)行。
電機(jī)軟啟動器的這些工作原理，都旨在實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平穩(wěn)啟動，降低啟動電流和機(jī)械沖擊，保護(hù)電機(jī)和其他設(shè)備，同時也有助于提高能源利用效率，延長設(shè)備使用壽命。
在現(xiàn)代工業(yè)自動化系統(tǒng)中，電機(jī)控制設(shè)備扮演著至關(guān)重要的角色。其中，軟啟動器（Soft Starter）作為一種集電機(jī)軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的電機(jī)控制裝置，已經(jīng)成為許多工業(yè)應(yīng)用的理想選擇。本文將詳細(xì)介紹軟啟動器的工作原理、主要功能及其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用。
軟啟動器的核心構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)晶閘管及其電子控制電路。通過控制晶閘管的導(dǎo)通角，軟啟動器可以調(diào)節(jié)電機(jī)輸入電壓，使其從零逐漸上升至額定電壓，從而實(shí)現(xiàn)平滑啟動。這種控制方式有效降低了電機(jī)啟動時的沖擊電流，避免了傳統(tǒng)直接啟動方式帶來的大電流沖擊和機(jī)械應(yīng)力，延長了電機(jī)及其相關(guān)設(shè)備的使用壽命。
軟啟動器的主要啟動方式包括斜坡升壓軟起動、斜坡恒流軟起動、階躍起動和脈沖沖擊起動。其中，斜坡升壓軟起動是常用的方式，通過逐漸增加輸出電壓，使電機(jī)平滑加速，避免了啟動過程中的轉(zhuǎn)矩沖擊。斜坡恒流軟起動則通過限制啟動電流，確保電機(jī)在重載情況下也能平穩(wěn)啟動。
除了啟動功能，軟啟動器還具備軟停車功能。軟停車與軟啟動過程相反，通過逐漸降低電壓，使電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸下降到零，避免了自由停車引起的機(jī)械沖擊和“水錘效應(yīng)”，特別適用于水泵等需要平穩(wěn)停機(jī)的設(shè)備。
軟啟動器不僅保護(hù)電機(jī)，還保護(hù)電網(wǎng)。通過降低啟動電流，軟啟動器減少了電網(wǎng)電壓的暫降，提高了電網(wǎng)的穩(wěn)定性。此外，軟啟動器具有多種保護(hù)功能，如過載保護(hù)、過流保護(hù)、斷相保護(hù)和過溫保護(hù)，確保電機(jī)和相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的使用安全。
在應(yīng)用領(lǐng)域方面，軟啟動器廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)、水泵、輸送類及壓縮機(jī)等負(fù)載設(shè)備。例如，在除塵系統(tǒng)中，軟啟動器避免了直接啟動帶來的機(jī)械沖擊，減少了設(shè)備的磨損；在供水系統(tǒng)中，軟啟動器降低了水管壓力激增，保護(hù)了管道和閥門。與傳統(tǒng)降壓設(shè)備如星/三角轉(zhuǎn)換、自耦降壓相比，軟啟動器不僅功能更完善，而且控制更、性能更可靠。值得一提的是，雖然軟啟動器本身并不節(jié)能，但其應(yīng)用可以降低電機(jī)起動對電力系統(tǒng)的要求，使電力變壓器始終運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)，從而間接實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。
綜上所述，軟啟動器憑借其平滑啟動、減少沖擊電流和機(jī)械應(yīng)力、保護(hù)電機(jī)和電網(wǎng)等多種優(yōu)勢，在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著電力電子技術(shù)和控制理論的不斷發(fā)展，軟啟動器的性能將進(jìn)一步提升，為現(xiàn)代工業(yè)自動化提供更加可靠和的電機(jī)控制解決方案。
軟起動器(軟啟動器)是一種集電機(jī)軟起動、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，國外稱為SoftStarter。軟啟器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動器啟動電動機(jī)時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，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，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，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動器同時還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。
數(shù)碼型電機(jī)軟啟動器是一種將電力電子技術(shù)，微處理器和自動控制相結(jié)合的新型電機(jī)起動、保護(hù)裝置。它能無階躍地平穩(wěn)起動/停止電機(jī)，避免因采用直接起動、星/三角起動、自耦減壓起動等傳統(tǒng)起動方式起動電機(jī)而引起的機(jī)械與電氣沖擊等問題，并能有效地降低起動電流及配電容量，避免增容投資。
基本接線原理圖：
軟起動器端子1L1、3L2、5L3接三相電源，2T1、4T2、6T3接電動機(jī)。當(dāng)采用旁路接觸器時，可通過內(nèi)置信號繼電器K2控制旁路接觸器。
漢顯智能型電機(jī)軟啟動器是國內(nèi)一款基于32位ARM核微控制器開發(fā)的電機(jī)軟起動器，是一種新型智能化的異步電動機(jī)起動、保護(hù)裝置。它是集起動、顯示、保護(hù)、數(shù)據(jù)采集于一體的電機(jī)終端控制設(shè)備。用戶使用較少的元件，就可實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能。而中英文界面顯示又使得操作更簡便。
電機(jī)軟啟動器工作原理:在三相電源與電機(jī)間串入三相反并聯(lián)晶閘管(可控硅整流器)，利用晶閘管移相控制原理，啟動時電機(jī)端電壓隨晶閘管的導(dǎo)通角從零逐漸上升，電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸增大，直至達(dá)到滿足啟動轉(zhuǎn)矩的要求而結(jié)束啟動過程，此時旁路接觸器接通(避免電機(jī)在運(yùn)行中對電網(wǎng)形成諧波污染，延長晶閘管壽命)，電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，停車時先切斷旁路接觸器，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。啟動時，使晶閘管的導(dǎo)通角從0開始，逐漸前移，電機(jī)的端電壓從零開始，按照預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸
上升，直到達(dá)到滿足啟動轉(zhuǎn)矩而是電動機(jī)順利啟動，再使電機(jī)全電壓運(yùn)行。從工作原理上看,軟啟動器實(shí)際上是一一個調(diào) 壓器,輸出只改變電壓，并沒有改變頻率。這一點(diǎn)與變頻器不同。
電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動方式如: Y-A起動、自耦減壓起動、電抗器起動等，皆屬于有級減壓起動，其缺點(diǎn)是在起動過程中會出現(xiàn)二次沖擊電流。而軟啟動器則避免了這些缺點(diǎn)，故近年來使用比較廣泛。
軟起動器的優(yōu)點(diǎn)有:
1)、起動時無沖擊電流,通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使起動電流從零線性上升至設(shè)定值;
2)、屬恒流起動，軟起動器可引入電流閉環(huán)控制，使電動機(jī)在起動過程中保持恒流，確保電動機(jī)平穩(wěn)起動;
3)、可根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，能自由地?zé)o級調(diào)整至佳的起動電流。
4)、可以頻繁的啟動電動機(jī)，軟啟動允許10次/小時,而不致電動機(jī)過熱。
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