软启动器内部电路图

❶ 求软启动器控制双速风机原理图

第一张是主回路接线图，一台软启动一拖三电路图。

KM26、28、30接触器为旁路接触器。

KM25、27、29为隔离接触器。

第二张图为控制回路接线图，控制要求从原理图可知：

当一台电动机启动时，其它两台不能启动。

❷ 电动机软启动的电路原理图

软启动器工作原理

软启动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，主电路图见图1。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，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。待电机达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命，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，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。

2软启动器的选用

（1）选型：目前市场上常见的软启动器有旁路型、无旁路型、节能型等。

根据负载性质选择不同型号的软启动器。

旁路型：在电动机达到额定转数时，用旁路接触器取代已完成任务的软启动器，降低晶闸管的热损耗，提高其工作效率。也可以用一台软启动器去启动多台电动机。

无旁路型：晶闸管处于全导通状态，电动机工作于全压方式，忽略电压谐波分量，经常用于短时重复工作的电动机。

节能型：当电动机负荷较轻时，软启动器自动降低施加于电动机定子上的电压，减少电动机电流励磁分量，提高电动机功率因数。

（2）选规格：根据电动机的标称功率，电流负载性质选择启动器，一般软启动器容量稍大于电动机工作电流，还应考虑保护功能是否完备，例如：缺相保护、短路保护、过载保护、逆序保护、过压保护、欠压保护等。

3Alt48软启动器的特点

Alt48软启动器启动时采用专利技术的转矩控制。转矩斜坡上升更快速，损耗更低。具有电动机和软启动器综合保护功能，能全时连续检测电机电流，提供电机可靠和完整保护，这种保护功能在启动结束旁路后仍能起作用，这是其它软启动器都不具备的。

Alt48在保持加速力矩的同时，实时计算定子和转子的功率。在整个加速周期连续计算电机功率因数和定子损耗，通过检测电压和电流来计算功率因数，并扣除定子损耗，得到实际的转子功率和电机力矩。

4Alt48软启动器的应用

设计采用一拖二方案，即一台软启动器带两台水泵，可以依次启动，停止两台水泵。一拖二方案主要特点是节约一台软启动器，减少了投资，充分体现了方案的经济性，实用性。

(1)启动过程：首先选择一台电动机在软启动器拖动下按所选定的启动方式逐渐提升输出电压，达到工频电压后，旁路接触器接通。然后，软启动器从该回路中切除，去启动下一台电机。

(2)停止过程：先启动软启动器与旁路接触器并联运行，然后切除旁路，最后软启动器按所选定的停车方式逐渐降低输出电压直到停止。

5应用效果

通过一年的运行，表明该装置可靠性高，性能完善，能满足生产要求。主要体现在以下几点：

(1)使用软启动器后，启动电流明显降低，减少配电容量与增容投资。(2)软启动器实现平稳启动，对水泵及管道无冲击，提高供电可靠性和供水可靠性。

(3)采用软停车方式减少对机械的冲击，防止水锤效应，延长水泵及其相关设备的使用寿命。

(4)多种启动模式及保护功能融于一体，防止事故的产生。

流电机起动一般分为全压起动、降压起动和变频起动。大电机起动会产生超过10%的线路电压降，易引起其它电气设备工作不正常，而且长时间的5～8倍的起动电流有可能造成变压器过负荷跳闸。

按照规定，全压起动的鼠笼型电机的容量不大于变压器容量的20％～30%。因此，按全压起动选择变压器容量，可能造成容量偏大。100kW以上交流鼠笼式电机一般不允许采用全压起动。变频起动可以同时改变电压和频率，保持V/F不变。既能降压，又能保持一定的起动力矩，是目前最好的起动设备，但投资太大。

传统上交流电机的起动采用降压起动，如自耦变压器、星/三角起动器、串接起动电阻等，其原理是降低电机起动电压，减少对电网冲击。这些传统的起动方法均存在一定的缺陷：由于存在主回路电压切换，会对电机及机械设备产生冲击，降低设备使用寿命；主回路耗能元件(如起动电阻)增加能耗，设备体积较大；降低电压的同时，起动力矩相应减少；一旦元器件选定后便无法调整起动力矩。一种采用微处理器控制的由晶闸管元件组成的“软起动器”能很好地克服上述缺点。

❸ 软启动器的内部结构

作为笼式异步电动机的起动设备——软起动器，从20世纪70年代开始利用晶闸管交流调压技术进行制作应用，以后又把功率因素控制技术结合进去。近年来，采用微电脑代替模拟控制电路，发展成现代的智能化软起动器。

1智能化软起动器的主要品种

目前世界上有许多电气公司在生产智能化软起动器，著名的有：法国施耐德电气(SchneiderElectric)公司生产的Altistart(ATS)软起动器，最大功率达到800kW：美国艾伦-布拉得利(Allen-Bradley,A-B)公司生产的SMC系列软起动器，最大功率达1200kW：通用电气(GE)公司生产的QC、ASTAT系列软起动器，最大功率达850kW，额定电压500V，额定电流1180A，最大起动电流5900A：意大利西威(SIEI)公司生产的eST、dST系列软起动器，额定电压690V、额定电流1600A：德国西门子(SIEMENS)公司生产的3RW22系列软起动器，额定电压690V、额定电流1200A。上述产品中，ATS产品实用可靠，体积小，结构紧凑，使用方便，为一般用户考虑选用：通用电气和西威公司产品力求功能全面：A-B公司则把软起动器设计成许多派生品种，不同品种对应不同功能：西门子公司的产品介于通用电气与A-B公司产品之间。

2智能化软起动器

几乎所有的智能化软起动器的结构组成原理均大同小异，现以Altistart(ATS)软起动器为例加以说明。

ATS软起动器的结构

ATS软起动器包括一个控制模块和一个电源组件，其结构组成如图1所示。

图1

控制模块同一系列不同功率之间的模块可以互换，其功能有：触发可控硅整流器：用微处理机计算操作状况：记录和储存电动机和起动器热状态：监测电源和电气绝缘：通过内部联锁继电器发出监测和报警输出信号：3个LED提供状态显示：4个选择开关实现选择功能：4个电位器实现整定。

电源组件包括：背对背安装的3对可控硅整流器并带有保护电路：测量用电流互感器和控制电路电源：72A以上的风扇及其安全电路。

ATS系列软起动器

ATS系列软起动器包括：各种用途的ATS-23软起动——软停止单元：控制离心泵液压泵的ATS-23P软起动——软停止单元：控制1.5～8.5kW低功率电动机简单用途的ATS系列VR2电压斜坡起动器。

图2

ATS软起动器的控制原理

ATS软起动器的控制原理如图2所示。通过推移相位角g，直到电动机电流为零以后，再触发可控硅。

该技术可保证电动机在起动完成后连续平稳转动，具有极佳的稳定性：微处理机控制起动单元和电动机的主要工作参数，并不断进行优化。

软起动器实际上是一个晶闸管调压调速的线路。其工作原理是通过改变晶闸管的触发角，调节晶闸管调压电路的输出电压。其特点是电动机转速近似与定子电压的平方成正比。软起动器起动电动机时，晶闸管全导通，使电动机工作在额定电压的机械特性上。

3基本功能

起动电压软起动器的起动电压在35%～65%(甚至20%～95%)额定电压间可调，这时起动转矩为10%～36%(或4%～90%)直接起动转矩。

脉冲突跳起动方式有些负载如挤压机、搅拌机和皮带输送机等静阻力比较大，必须施加一个短时的大起动力矩，以克服大的静摩擦力，所以在软起动器上设置了脉冲突跳方式，可以短时输出95%的额定电压(相当于90%直接起动转矩)，0～400ms可控。脉冲突跳结束后，根据斜坡设定值继续起动。软起动器在一个工作周期中的输出电压波形如图3所示。

图3

加速斜坡控制电动机开始转动后，可以控制电动机电压线性增大，加速时间可在一定范围内(如1～999s)调节。还可提供电流限幅(如在200%～500%电动机额定电流间可调)的起动加速方式，可使电动机线性加速到额定转速。

加速斜坡作用于小功率电动机，而快速斜坡用于惯性大的设备。

运行状态软起动有4种运行状态：①跨越运行模式：晶闸管处于全导通状态，电动机工作于全压方式，电压斜坡分量可以完全忽略，常用于短时重复的电动机。②接触器旁路工作模式：在电动机达到满速运行时，用旁路接触器来取代已完成任务的软起动器，这样可以降低晶闸管的热损耗，提高系统效率。可以用一台软起动器起动多台电动机。③节能运行模式：当电动机负荷较轻时，软起动器自动降低施加于电动机定子上的电压，减少电动机电流励磁分量，从而提高了电动机的功率因素，起到了节能效果。④调压调速方式：软起动器可以作调压调速运行，因电动机转子内阻很小，要得到大范围的调速，就需在电动机转子中串入适当的电阻。

停止功能该功能的停止方式有4种：①自由停车：直接切断电源，电动机自由停车。②软停止：有时不希望电动机突然停止，采用软停止方式。在接收停机信号后，电动机端电压逐渐减小，转速下降到可调整斜坡时间(如1～999s)。③泵停止：适用于惯性力矩较小的泵驱动，消除“水锤效应”。④直流制动：当给出停车信号后，将直流注入电动机加快制动，直流制动时间可在0～99s间选择。主要用于惯性力矩大的负载或需要快速停机的场合。还可用于准确停车功能，该功能用于要求定位控制停车的场合。⑤保护和监控：软起动器以字符式显示器提供设备的监控和快速故障诊断信息，它的保护功能有：限流，2～5倍电动机电流可调：按I2t负载曲线提供过载保护：输入、输出缺相，3s跳闸：晶闸管短路、散热器过热及转子堵转时，200ms内跳闸：当电动机内热敏电阻的电阻值大于规定值时，200ms内跳闸：CPU故障，600ms关机：热故障信号、电动机过载及温升超过临界阈值时，停机。停机后，如果电动机温度依然过高，软起动器的热控制装置可防止重新启动：相故障和相位不平衡，LED和输出继电器发出信号：软启动器还具有电源掉电、欠电压、过电压等保护。

智能软起动器液晶显示器可显示电流、电压、功率、功率因子、电动机温度、运行时间。在通信方面，提供了标准的串行通信口，可通过键盘和LED以菜单形式设置参数。

4应用

智能化软起动器的起动方式及独特的功能是其他降压起动方式不能比拟的，因此它可应用在多种负载控制系统中，如：机床、铸造设备、运输设备、传输带、风机、压缩机等。

5注意事项

软起动器应用注意事项如下。

图4

由于软起动器没有反转控制功能，设备的正、反转仍由接触器实现。为保证设备的软起动，可将软起动器的可编程标准硬件接点接入接触器控制回路：同时，在软起动器控制回路中亦可引入接触器的辅助触点，其控制原理见图4。

软起动器有多种内置的保护功能，如失速、堵转测试、相间平衡、欠压保护、欠载保护和过压保护等。设计线路时应根据具体情况通过编程来选择保护功能，或使某些功能失效，以确保安全运行可靠。

由于软起动器本身没有短路保护，为保护其中的晶闸管，应该采用快速熔断器。

当软起动器使电动机制动停机时，只是晶闸管不导通，在电动机和电源之间并没有形成电气隔离。如果此时检修软起动器之后的线路、电动机，那是不安全的，所以在电动机一次控制回路中，应在软起动器之前增加断路器。

软起动器在通过电流时将会产生热耗散，安装时应注意在其上、下方及左右留出一块空间，一般距设备上下100mm、左右50mm。

软起动器一般应垂直安装。

应避免将软起动器靠近产生热量的场所安装。

❹ 软起动一拖二、一拖三、一拖四电路接线图

一拖二电路图

(4)软启动器内部电路图扩展阅读:

软启动器的常腊蠢判见故障及故障原因分析

1、在调试过程中出现起动报缺相故障，软起动器故障灯亮，电机没反应。出现故障的原因可能是：

1）起动方式采用带电方式时，操作顺序有误（正确操作顺序应为先送主电源，后送控制电源）。

2）电源缺相，软起动器保护动作（检查电源）

3）软起动器的输出端未接负载（输出端接上负载后软起动器才能正常工作）

2、用户在使用过程中出现起动完毕，旁路接触器不吸合现象。故障原因可能是：

1）在起动过程中，保护装置因整定偏小出现误动作。（将保护装置重新整定即可）

2）在调试时，软起动器的参数设置不合理。（主要针对的是55KW以下的软起动器，对软起动器的

参数重新设置）

3）控制线路接触不良（检查控制线路）

3、用户在起动过程中，偶尔有出现跳空气开关的现象。故障原因有：

1）空气开关长延时的整定值过小或者是空气开关选型和电机不配。（空气开关的参数适量放大或者

空气开关重新选型）

2）软起动器的起始电压参数设置过高或者起动时间过长。（根据负载情况将起始电压适当调小或者

起动时间适当缩短。）

3）在起动过程中因电网电压波动比较大，易引起软起动器发出错误指令。出现提前旁路现象。（建

议用户不要同时起动大功率的电机，）

4）起动时满负载起动（起动时尽量减轻负载）

4、用户在使用软起动器时出现显示屏无显示或者是出现乱码，软起动器不工作。故障原因可能是：

1）软起动器在使用过程中因外部元件所产生的震动使软起动器内部连线震松（打开软起动器的面盖

将显示屏连线重新插紧即可）

2）软起动器控制板故障（和厂家联系更换控制板）

5、软起动器在起动时报故障，软起动器不工作，电机没有反应。故障原因可能为：

1）电机缺相（检查电机和外围电路）

2）软起动器内主元件可控硅短路（检查电机以及电网电压是否有异常。和厂家联系更换可控硅）

3）滤波板击穿短路（更换滤波板即可）

6、软起动器在起动负载时，出现起动超时现象。软起动器停止工作，电机自由停车。故障原因有：

1）参数设置不合理（重新整定参数，起始电压适当升高，时间适当加长）

2）起动时满负载起动，（起动时应尽量减轻负载）

7、在起动过程中，出现电流不稳定，电流过大。原因可能有：

1）电流表指示不准确或者与互感器不相匹配（更换新的电流表）

2）电网电压不稳定，波动比较大，引起软起动器误动作（和厂家联系更换控制板）

3）软起动器参数设置不合理。（重新整定参数）

8、软起动器出现重复起动。故障原因有：

在起动过程中外围保护元件动作，接触器不能吸合，导致软起动器出现重复起动（检查外围元件和

线路）

9、在起动时出现过热故障灯亮，软起动器停止工作：

1）起动频繁，导致温度过高，引起软起动器过热保护动作。（软起动器的起动次数要控制在每小时

不超过6次，特别是重负载一定要注意）

2）在起动过程中，保护元件动作，使接触器不能旁路，软起动器长时间工作，引起保护动作。（检

查外围电路）

3）负载过重起动时间过长引起过热保护。（起动时，尽可能的减轻负载）

4）软起动器的参数整定不合理。时间过长，起始电压过低。（将起始电压升高）

5）软起动器的散热风扇损坏，不能正常工作。（更换风扇）

10、可控硅损坏：

1）电机在起动时，过电流将软起动器击穿（检查软起动器功率是否与电机的功率相匹配，电机是否

是带载起动）

2）软起动器的散热风扇损坏（更换风扇）

3）起动频繁，高温将可控硅损坏（控制起动次数）

三、软启动器的维修检查方法

平时注意检查软起动器的环境条件，防止在超过档铅其允许的环境条件下运行。注意检查软起动器周围

是否有妨碍其通风散热的物体，确保软起动器四周有足够的空间（大于150mm）。

定期检查配电线端子是否松动，柜内元器件有否过热、变色、焦臭味等异常现象。

定期清扫灰尘，以免影响散热，防止晶闸管因温升过高而损坏，同时也可避免因积尘引起的漏电和

短路事故。清扫灰尘可用干燥的毛刷进行，也可用于皮老虎吹和吸尘器吸。对于大块污垢，可用绝轮改

缘棒去除。若有条件，可用0.6MPa左右的压缩空气吹除

平时注意观察风机的运行情况，一旦发现风机转速慢或异常，应及时修理（如清除油垢、积尘，加

润滑油，更换损坏或变质的电容器）。对损坏的风机要及时更换。如果在没有风机的情况下使用软

起动器，将会损坏晶闸管。

如果软起动器使用环境较潮湿或易结露，应经常用红外灯泡或电吹风烘干，驱除潮气，以避免漏电

或短路事故的发生。

四、总结

对于采用软启动器进行控制的电动机，必须充分了解连接负载的运行情况，不能单一考虑电气方面的原因，该厂的斗轮设备运行环境差，冬季换用150号的工业齿轮油并加装保温设施，夏季更换220号的工业齿轮油，减少了机械方面的故障。

在安装软启动器的电气室加装空调和电加热器保证它的环境温度在适宜的范围。另外在运行操作上要有防范措施，比如，在冬季夜间作业气温变化大，应适时空载运行斗轮，防止油的粘稠度过大，启动困难。

对启动时存在力矩较大的设备，在控制方式上要进行调整，如增加启动突跳功能，合理调整突跳时间。在生产过程中，只要我们采用科学的方法，从软启动器故障指示入手，从机械传动、电气控制、环境条件、运行操作、控制方式、控制原理多方面考虑可能出现的原因，就能顺利解决各种问题，保证设备的健康稳定运行。