PAGE PAGE 1 / 8 软启动器工作原理及应用详解（干货） 导读 软启动是指电机的电压由零慢慢提升到标称电压，这样电机在启动过程中的启动电流，就由过去过载冲击电流不可控制变成为可控制。并且可根据自身的需求调节启动电流的大小。电机启动的全过程都不存在冲击转矩，而是平滑的启动运行。本期专题将对软启动器的工作原理和应用做全面解析。 软启动的必然性 在工程中最常用的就是三相异步电机，由于其电机启动特性，这些电动机直接连接供电系统启动（硬启动），将会产生高达电机额定电流 5～7 倍的浪涌（冲击）电流，使得供电系统和串联的开关设备过载。另一方面，直接启动也会产生较高的峰值转矩。这种冲击不但会对驱动电动机产生冲击，而且也会使机械装置受损，还会影响接在同一电网上的其他电气设备正常工作。 鼠笼型异步电动机电子软启动器的诞生解决了这样的一个问题。它既能改变电动机的启动特性保护拖动系统，更能保证电动机可靠启动，又能降低启动冲击。因 此，随着电力电子技术的加快速度进行发展，智能型软启动器将会得到更广泛的应用。 软启动器的工作原理 软启器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电动机定子之 间。这种电路如三相全控桥式整流电路。使用软启动器启动电动机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电动机工作在标称电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转速时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已达成目标的晶 闸管，为电动机正常运作提供额 定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的常规使用的寿命，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转速逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。 ▲软启动器的典型控制图 ▲软启动器接线图直接启动的危害性 引起电网电压波动 交流电动机在全压直接起动时，起动电流会达到额定电流的 4~7 倍，当电机的容量相对较大时，该起动电流会引起电网电压的急剧下降，影响同电网其它设备的正常运行。 软启动时，起动电流一般为额定电流的 2~3 倍，电网电压波动率一般在 10% 以内，对其它设备的影响非常小。 对电网的影响 对电网的影响主要体现在两个方面： 1）超大型电机直接起动的大电流对电网的冲击几乎类似于三相短路对电网的 冲击，常常会引发功率振荡，使电网失去稳定。 2）起动电流中含有大量的高次谐波，会与电网电路参数引起高频谐振，造成 继电保护误动作、自动控制失灵等故障。 软起动时起动电流大幅度降低，以上影响可完全免除。 伤害电机绝缘 1）大电流产生的焦耳热反复作用于导线外绝缘，使绝缘加速老化、寿命降 低。 大电流产生的机械力使导线相互摩擦，降低绝缘寿命。 高压开关合闸时触头的抖动现象会在电机定子绕组上产生操作过电压，有时会达到外加电压的 5 倍以上，这样高的过电压会对电机绝缘造成极大伤害。 软起动时，最大电流降低一半左右，瞬间发热量仅为直起的 1/4 左右，绝缘寿命会大大延长；软起时电机端电压可以从零起调，可完全免除过电压伤害。 电动力对电机的伤害 大电流在电机定子线圈和转子鼠笼条上产生很大的冲击力，会造成夹紧松动、线圈变形、鼠笼条断裂等故障。 软起动时，由于最大电流小，则冲击力非常大程度上减轻。 对机械设备的伤害 全压直接起动时的起动转矩大约为额定转矩的 2 倍，这么大的力矩突然加在静止的机械设备上，会加速齿轮磨损甚至打齿、加速皮带磨损甚至拉断皮带、加速风叶疲劳甚至折断风叶等等。 软起动的转矩不会超过额定转矩，上述弊端可以完全克服。软启动的特点 无冲击电流。软启动器在启动电机时，通过逐渐增大晶闸管导通角，使电机启动电流从零线性上升至设定值。 恒流启动。软启动器可以引入电

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