軟啟動器內部電路圖

❶ 求軟啟動器控制雙速風機原理圖

第一張是主迴路接線圖，一台軟啟動一拖三電路圖。

KM26、28、30接觸器為旁路接觸器。

KM25、27、29為隔離接觸器。

第二張圖為控制迴路接線圖，控制要求從原理圖可知：

當一台電動機啟動時，其它兩台不能啟動。

❷ 電動機軟啟動的電路原理圖

軟啟動器工作原理

軟啟動器採用三相反並聯晶閘管作為調壓器，將其接入電源和電動機定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路，主電路圖見圖1。使用軟啟動器啟動電動機時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，直到晶閘管全導通，電動機工作在額定電壓的機械特性上，實現平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機達到額定轉數時，啟動過程結束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務的晶閘管，為電動機正常運轉提供額定電壓，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，轉數逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉矩沖擊。

2軟啟動器的選用

（1）選型：目前市場上常見的軟啟動器有旁路型、無旁路型、節能型等。

根據負載性質選擇不同型號的軟啟動器。

旁路型：在電動機達到額定轉數時，用旁路接觸器取代已完成任務的軟啟動器，降低晶閘管的熱損耗，提高其工作效率。也可以用一台軟啟動器去啟動多台電動機。

無旁路型：晶閘管處於全導通狀態，電動機工作於全壓方式，忽略電壓諧波分量，經常用於短時重復工作的電動機。

節能型：當電動機負荷較輕時，軟啟動器自動降低施加於電動機定子上的電壓，減少電動機電流勵磁分量，提高電動機功率因數。

（2）選規格：根據電動機的標稱功率，電流負載性質選擇啟動器，一般軟啟動器容量稍大於電動機工作電流，還應考慮保護功能是否完備，例如：缺相保護、短路保護、過載保護、逆序保護、過壓保護、欠壓保護等。

3Alt48軟啟動器的特點

Alt48軟啟動器啟動時採用專利技術的轉矩控制。轉矩斜坡上升更快速，損耗更低。具有電動機和軟啟動器綜合保護功能，能全時連續檢測電機電流，提供電機可靠和完整保護，這種保護功能在啟動結束旁路後仍能起作用，這是其它軟啟動器都不具備的。

Alt48在保持加速力矩的同時，實時計算定子和轉子的功率。在整個加速周期連續計算電機功率因數和定子損耗，通過檢測電壓和電流來計算功率因數，並扣除定子損耗，得到實際的轉子功率和電機力矩。

4Alt48軟啟動器的應用

設計採用一拖二方案，即一台軟啟動器帶兩台水泵，可以依次啟動，停止兩台水泵。一拖二方案主要特點是節約一台軟啟動器，減少了投資，充分體現了方案的經濟性，實用性。

(1)啟動過程：首先選擇一台電動機在軟啟動器拖動下按所選定的啟動方式逐漸提升輸出電壓，達到工頻電壓後，旁路接觸器接通。然後，軟啟動器從該迴路中切除，去啟動下一台電機。

(2)停止過程：先啟動軟啟動器與旁路接觸器並聯運行，然後切除旁路，最後軟啟動器按所選定的停車方式逐漸降低輸出電壓直到停止。

5應用效果

通過一年的運行，表明該裝置可靠性高，性能完善，能滿足生產要求。主要體現在以下幾點：

(1)使用軟啟動器後，啟動電流明顯降低，減少配電容量與增容投資。(2)軟啟動器實現平穩啟動，對水泵及管道無沖擊，提高供電可靠性和供水可靠性。

(3)採用軟停車方式減少對機械的沖擊，防止水錘效應，延長水泵及其相關設備的使用壽命。

(4)多種啟動模式及保護功能融於一體，防止事故的產生。

流電機起動一般分為全壓起動、降壓起動和變頻起動。大電機起動會產生超過10%的線路電壓降，易引起其它電氣設備工作不正常，而且長時間的5～8倍的起動電流有可能造成變壓器過負荷跳閘。

按照規定，全壓起動的鼠籠型電機的容量不大於變壓器容量的20％～30%。因此，按全壓起動選擇變壓器容量，可能造成容量偏大。100kW以上交流鼠籠式電機一般不允許採用全壓起動。變頻起動可以同時改變電壓和頻率，保持V/F不變。既能降壓，又能保持一定的起動力矩，是目前最好的起動設備，但投資太大。

傳統上交流電機的起動採用降壓起動，如自耦變壓器、星/三角起動器、串接起動電阻等，其原理是降低電機起動電壓，減少對電網沖擊。這些傳統的起動方法均存在一定的缺陷：由於存在主迴路電壓切換，會對電機及機械設備產生沖擊，降低設備使用壽命；主迴路耗能元件(如起動電阻)增加能耗，設備體積較大；降低電壓的同時，起動力矩相應減少；一旦元器件選定後便無法調整起動力矩。一種採用微處理器控制的由晶閘管元件組成的「軟起動器」能很好地克服上述缺點。

❸ 軟啟動器的內部結構

作為籠式非同步電動機的起動設備——軟起動器，從20世紀70年代開始利用晶閘管交流調壓技術進行製作應用，以後又把功率因素控制技術結合進去。近年來，採用微電腦代替模擬控制電路，發展成現代的智能化軟起動器。

1智能化軟起動器的主要品種

目前世界上有許多電氣公司在生產智能化軟起動器，著名的有：法國施耐德電氣(SchneiderElectric)公司生產的Altistart(ATS)軟起動器，最大功率達到800kW：美國艾倫-布拉得利(Allen-Bradley,A-B)公司生產的SMC系列軟起動器，最大功率達1200kW：通用電氣(GE)公司生產的QC、ASTAT系列軟起動器，最大功率達850kW，額定電壓500V，額定電流1180A，最大起動電流5900A：義大利西威(SIEI)公司生產的eST、dST系列軟起動器，額定電壓690V、額定電流1600A：德國西門子(SIEMENS)公司生產的3RW22系列軟起動器，額定電壓690V、額定電流1200A。上述產品中，ATS產品實用可靠，體積小，結構緊湊，使用方便，為一般用戶考慮選用：通用電氣和西威公司產品力求功能全面：A-B公司則把軟起動器設計成許多派生品種，不同品種對應不同功能：西門子公司的產品介於通用電氣與A-B公司產品之間。

2智能化軟起動器

幾乎所有的智能化軟起動器的結構組成原理均大同小異，現以Altistart(ATS)軟起動器為例加以說明。

ATS軟起動器的結構

ATS軟起動器包括一個控制模塊和一個電源組件，其結構組成如圖1所示。

圖1

控制模塊同一系列不同功率之間的模塊可以互換，其功能有：觸發可控硅整流器：用微處理機計算操作狀況：記錄和儲存電動機和起動器熱狀態：監測電源和電氣絕緣：通過內部聯鎖繼電器發出監測和報警輸出信號：3個LED提供狀態顯示：4個選擇開關實現選擇功能：4個電位器實現整定。

電源組件包括：背對背安裝的3對可控硅整流器並帶有保護電路：測量用電流互感器和控制電路電源：72A以上的風扇及其安全電路。

ATS系列軟起動器

ATS系列軟起動器包括：各種用途的ATS-23軟起動——軟停止單元：控制離心泵液壓泵的ATS-23P軟起動——軟停止單元：控制1.5～8.5kW低功率電動機簡單用途的ATS系列VR2電壓斜坡起動器。

圖2

ATS軟起動器的控制原理

ATS軟起動器的控制原理如圖2所示。通過推移相位角g，直到電動機電流為零以後，再觸發可控硅。

該技術可保證電動機在起動完成後連續平穩轉動，具有極佳的穩定性：微處理機控制起動單元和電動機的主要工作參數，並不斷進行優化。

軟起動器實際上是一個晶閘管調壓調速的線路。其工作原理是通過改變晶閘管的觸發角，調節晶閘管調壓電路的輸出電壓。其特點是電動機轉速近似與定子電壓的平方成正比。軟起動器起動電動機時，晶閘管全導通，使電動機工作在額定電壓的機械特性上。

3基本功能

起動電壓軟起動器的起動電壓在35%～65%(甚至20%～95%)額定電壓間可調，這時起動轉矩為10%～36%(或4%～90%)直接起動轉矩。

脈沖突跳起動方式有些負載如擠壓機、攪拌機和皮帶輸送機等靜阻力比較大，必須施加一個短時的大起動力矩，以克服大的靜摩擦力，所以在軟起動器上設置了脈沖突跳方式，可以短時輸出95%的額定電壓(相當於90%直接起動轉矩)，0～400ms可控。脈沖突跳結束後，根據斜坡設定值繼續起動。軟起動器在一個工作周期中的輸出電壓波形如圖3所示。

圖3

加速斜坡控制電動機開始轉動後，可以控制電動機電壓線性增大，加速時間可在一定范圍內(如1～999s)調節。還可提供電流限幅(如在200%～500%電動機額定電流間可調)的起動加速方式，可使電動機線性加速到額定轉速。

加速斜坡作用於小功率電動機，而快速斜坡用於慣性大的設備。

運行狀態軟起動有4種運行狀態：①跨越運行模式：晶閘管處於全導通狀態，電動機工作於全壓方式，電壓斜坡分量可以完全忽略，常用於短時重復的電動機。②接觸器旁路工作模式：在電動機達到滿速運行時，用旁路接觸器來取代已完成任務的軟起動器，這樣可以降低晶閘管的熱損耗，提高系統效率。可以用一台軟起動器起動多台電動機。③節能運行模式：當電動機負荷較輕時，軟起動器自動降低施加於電動機定子上的電壓，減少電動機電流勵磁分量，從而提高了電動機的功率因素，起到了節能效果。④調壓調速方式：軟起動器可以作調壓調速運行，因電動機轉子內阻很小，要得到大范圍的調速，就需在電動機轉子中串入適當的電阻。

停止功能該功能的停止方式有4種：①自由停車：直接切斷電源，電動機自由停車。②軟停止：有時不希望電動機突然停止，採用軟停止方式。在接收停機信號後，電動機端電壓逐漸減小，轉速下降到可調整斜坡時間(如1～999s)。③泵停止：適用於慣性力矩較小的泵驅動，消除「水錘效應」。④直流制動：當給出停車信號後，將直流注入電動機加快制動，直流制動時間可在0～99s間選擇。主要用於慣性力矩大的負載或需要快速停機的場合。還可用於准確停車功能，該功能用於要求定位控制停車的場合。⑤保護和監控：軟起動器以字元式顯示器提供設備的監控和快速故障診斷信息，它的保護功能有：限流，2～5倍電動機電流可調：按I2t負載曲線提供過載保護：輸入、輸出缺相，3s跳閘：晶閘管短路、散熱器過熱及轉子堵轉時，200ms內跳閘：當電動機內熱敏電阻的電阻值大於規定值時，200ms內跳閘：CPU故障，600ms關機：熱故障信號、電動機過載及溫升超過臨界閾值時，停機。停機後，如果電動機溫度依然過高，軟起動器的熱控制裝置可防止重新啟動：相故障和相位不平衡，LED和輸出繼電器發出信號：軟啟動器還具有電源掉電、欠電壓、過電壓等保護。

智能軟起動器液晶顯示器可顯示電流、電壓、功率、功率因子、電動機溫度、運行時間。在通信方面，提供了標準的串列通信口，可通過鍵盤和LED以菜單形式設置參數。

4應用

智能化軟起動器的起動方式及獨特的功能是其他降壓起動方式不能比擬的，因此它可應用在多種負載控制系統中，如：機床、鑄造設備、運輸設備、傳輸帶、風機、壓縮機等。

5注意事項

軟起動器應用注意事項如下。

圖4

由於軟起動器沒有反轉控制功能，設備的正、反轉仍由接觸器實現。為保證設備的軟起動，可將軟起動器的可編程標准硬體接點接入接觸器控制迴路：同時，在軟起動器控制迴路中亦可引入接觸器的輔助觸點，其控制原理見圖4。

軟起動器有多種內置的保護功能，如失速、堵轉測試、相間平衡、欠壓保護、欠載保護和過壓保護等。設計線路時應根據具體情況通過編程來選擇保護功能，或使某些功能失效，以確保安全運行可靠。

由於軟起動器本身沒有短路保護，為保護其中的晶閘管，應該採用快速熔斷器。

當軟起動器使電動機制動停機時，只是晶閘管不導通，在電動機和電源之間並沒有形成電氣隔離。如果此時檢修軟起動器之後的線路、電動機，那是不安全的，所以在電動機一次控制迴路中，應在軟起動器之前增加斷路器。

軟起動器在通過電流時將會產生熱耗散，安裝時應注意在其上、下方及左右留出一塊空間，一般距設備上下100mm、左右50mm。

軟起動器一般應垂直安裝。

應避免將軟起動器靠近產生熱量的場所安裝。

❹ 軟起動一拖二、一拖三、一拖四電路接線圖

一拖二電路圖

(4)軟啟動器內部電路圖擴展閱讀:

軟啟動器的常臘蠢判見故障及故障原因分析

1、在調試過程中出現起動報缺相故障，軟起動器故障燈亮，電機沒反應。出現故障的原因可能是：

1）起動方式採用帶電方式時，操作順序有誤（正確操作順序應為先送主電源，後送控制電源）。

2）電源缺相，軟起動器保護動作（檢查電源）

3）軟起動器的輸出端未接負載（輸出端接上負載後軟起動器才能正常工作）

2、用戶在使用過程中出現起動完畢，旁路接觸器不吸合現象。故障原因可能是：

1）在起動過程中，保護裝置因整定偏小出現誤動作。（將保護裝置重新整定即可）

2）在調試時，軟起動器的參數設置不合理。（主要針對的是55KW以下的軟起動器，對軟起動器的

參數重新設置）

3）控制線路接觸不良（檢查控制線路）

3、用戶在起動過程中，偶爾有出現跳空氣開關的現象。故障原因有：

1）空氣開關長延時的整定值過小或者是空氣開關選型和電機不配。（空氣開關的參數適量放大或者

空氣開關重新選型）

2）軟起動器的起始電壓參數設置過高或者起動時間過長。（根據負載情況將起始電壓適當調小或者

起動時間適當縮短。）

3）在起動過程中因電網電壓波動比較大，易引起軟起動器發出錯誤指令。出現提前旁路現象。（建

議用戶不要同時起動大功率的電機，）

4）起動時滿負載起動（起動時盡量減輕負載）

4、用戶在使用軟起動器時出現顯示屏無顯示或者是出現亂碼，軟起動器不工作。故障原因可能是：

1）軟起動器在使用過程中因外部元件所產生的震動使軟起動器內部連線震松（打開軟起動器的面蓋

將顯示屏連線重新插緊即可）

2）軟起動器控制板故障（和廠家聯系更換控制板）

5、軟起動器在起動時報故障，軟起動器不工作，電機沒有反應。故障原因可能為：

1）電機缺相（檢查電機和外圍電路）

2）軟起動器內主元件可控硅短路（檢查電機以及電網電壓是否有異常。和廠家聯系更換可控硅）

3）濾波板擊穿短路（更換濾波板即可）

6、軟起動器在起動負載時，出現起動超時現象。軟起動器停止工作，電機自由停車。故障原因有：

1）參數設置不合理（重新整定參數，起始電壓適當升高，時間適當加長）

2）起動時滿負載起動，（起動時應盡量減輕負載）

7、在起動過程中，出現電流不穩定，電流過大。原因可能有：

1）電流表指示不準確或者與互感器不相匹配（更換新的電流表）

2）電網電壓不穩定，波動比較大，引起軟起動器誤動作（和廠家聯系更換控制板）

3）軟起動器參數設置不合理。（重新整定參數）

8、軟起動器出現重復起動。故障原因有：

在起動過程中外圍保護元件動作，接觸器不能吸合，導致軟起動器出現重復起動（檢查外圍元件和

線路）

9、在起動時出現過熱故障燈亮，軟起動器停止工作：

1）起動頻繁，導致溫度過高，引起軟起動器過熱保護動作。（軟起動器的起動次數要控制在每小時

不超過6次，特別是重負載一定要注意）

2）在起動過程中，保護元件動作，使接觸器不能旁路，軟起動器長時間工作，引起保護動作。（檢

查外圍電路）

3）負載過重起動時間過長引起過熱保護。（起動時，盡可能的減輕負載）

4）軟起動器的參數整定不合理。時間過長，起始電壓過低。（將起始電壓升高）

5）軟起動器的散熱風扇損壞，不能正常工作。（更換風扇）

10、可控硅損壞：

1）電機在起動時，過電流將軟起動器擊穿（檢查軟起動器功率是否與電機的功率相匹配，電機是否

是帶載起動）

2）軟起動器的散熱風扇損壞（更換風扇）

3）起動頻繁，高溫將可控硅損壞（控制起動次數）

三、軟啟動器的維修檢查方法

平時注意檢查軟起動器的環境條件，防止在超過檔鉛其允許的環境條件下運行。注意檢查軟起動器周圍

是否有妨礙其通風散熱的物體，確保軟起動器四周有足夠的空間（大於150mm）。

定期檢查配電線端子是否松動，櫃內元器件有否過熱、變色、焦臭味等異常現象。

定期清掃灰塵，以免影響散熱，防止晶閘管因溫升過高而損壞，同時也可避免因積塵引起的漏電和

短路事故。清掃灰塵可用乾燥的毛刷進行，也可用於皮老虎吹和吸塵器吸。對於大塊污垢，可用絕輪改

緣棒去除。若有條件，可用0.6MPa左右的壓縮空氣吹除

平時注意觀察風機的運行情況，一旦發現風機轉速慢或異常，應及時修理（如清除油垢、積塵，加

潤滑油，更換損壞或變質的電容器）。對損壞的風機要及時更換。如果在沒有風機的情況下使用軟

起動器，將會損壞晶閘管。

如果軟起動器使用環境較潮濕或易結露，應經常用紅外燈泡或電吹風烘乾，驅除潮氣，以避免漏電

或短路事故的發生。

四、總結

對於採用軟啟動器進行控制的電動機，必須充分了解連接負載的運行情況，不能單一考慮電氣方面的原因，該廠的斗輪設備運行環境差，冬季換用150號的工業齒輪油並加裝保溫設施，夏季更換220號的工業齒輪油，減少了機械方面的故障。

在安裝軟啟動器的電氣室加裝空調和電加熱器保證它的環境溫度在適宜的范圍。另外在運行操作上要有防範措施，比如，在冬季夜間作業氣溫變化大，應適時空載運行斗輪，防止油的粘稠度過大，啟動困難。

對啟動時存在力矩較大的設備，在控制方式上要進行調整，如增加啟動突跳功能，合理調整突跳時間。在生產過程中，只要我們採用科學的方法，從軟啟動器故障指示入手，從機械傳動、電氣控制、環境條件、運行操作、控制方式、控制原理多方面考慮可能出現的原因，就能順利解決各種問題，保證設備的健康穩定運行。