磁控软启动

软启动器以体积小，转矩可以调节、启动平稳冲击小并具有软停机功能等优点得到了越来越多的应用，大有取代传统的自耦减压、星－角等启动器的趋势。

由于软启动器是近年来新发展起来的启动设备，在设计、安装、调试和使用方面还缺少指导性的规范与规程。

我们在软启动器的安装、调试工作中也遇到了一些实际技术问题。

例如：不同启动负载软启动器的选型、软启动冲击电流与过流保护定值的配合、软启动设备容量与变压器容量的关系等问题。

1、软启动器简介目前，市场上常见的软启动器主要有电子式、磁控式和自动液体电阻式等类型。

电子式以晶闸管调压式为多数。

变频器在某种意义上也是一种软启动器，而且是能够真正地实现软启动的启动器，只是造价要高些。

晶闸管式软启动器是串接在电源与电动机之间的三组正反向并联的晶闸管，通过微电脑控制触发导通角实现交流调压。

晶闸管式软启动器的启动方式有斜坡电压型、突跳加斜坡电压型和限流型等可供选择。

磁控式软启动器是利用磁放大器原理制造的串联在电源和电动机之间的三相饱和电抗器构成的软启动装置。

启动时通过数字控制板调节磁放大器控制绕组的激磁电流，改变饱和电抗器的电抗值调节启动电压降，实现电动机软启动。

不论晶闸管式软启动器还是磁控式软启动器在启动时只能调节输出电压，达到控制启动时的电压降、限制启动电流的目的。

一般的软启动器不能调节电源频率，也就不能象变频器那样从零频零压开始启动电动机，实现无冲击启动。

实际上软启动器在启动设备时还是要产生一定的冲击电流的；斜坡电压型控制软启动器的启动时的电压、电流变化曲线见图1所示。

晶闸管式软启动器采用斜坡电压启动时，开始时要使软启动器输出一个初始电压（初始电压在80~280V之间可以调节），使电动机产生足以克服机械设备的静摩擦的初始转矩，拖动设备开始转动，启动电流为Is。

在微电脑的控制下，继续增加输出电压使电动机加速。

当软启动器的输出电压接近额定电压时，电动机就已达到额定转速，Is降为负荷电流In。

高压软启动装置技术附件二、技术规格及有关要求1用途本设备用于S02风机软启动2.工艺条件（见下表）S02风机电动机参数3.符合的标准1、GB∕T3906-1991《3-35KV交流金属封闭开关设备》2、GB/T3797-1989《电控设备，第2部分:装有电子器件的电控设备》3、GB191-2000《包装储运图示标志》4、GB4208-1993《外壳防护等级（IP代码）》5、GBT14549-1993《电能质量公用电网谐波》4.技术要求4.1技术总要求应符合中国环境保护产品认定技术条件和相关产品技术规范。

4.1.1本技术标书提出的是最低限度的要求，并未对切细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应保证提供功能完整、性能优良并符合本技术标书和有关国际最新工业标准的优质产品。

4.1.2本技术标书所使用的标准如与卖方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行，但制造工艺和设备应达到国际先进水平。

4.1.3方对所供的生产设备应逐项予以说明，包括设备功能组成、特点、技术性能、有关参数等。

4.2技术要求4.2.1电动机启动时变压器二次母线电压降落不超过额定电压的15%,软启动采用天津市先导倍尔电气有限公司产品。

4.2.2操作方式:就地远程操作4.2.3预留计算机接口4.2.4继电保护带养动保护的微机保护4.2.5操件及控制电源220V DC由免维护直流屏提供4.2.6产品技术参数额定软起动电压380V, 6KV, IOKV额定软起动功率100-20000KW限流范围2.5-3.5倍起动时间5-60秒控制电源电压3AC380V连续起动次数3-5次5技术特点5.1本装置通过对电机的控制，实现恒流起动，减小电机起动对电网的影响。

5.2对电机和起动器的热过载保护，对传动机械的机械保护，消除转矩浪涌并降低冲击电流。

5.3对于大多数应用来说，出厂设置即可满足要求，而不需要作任何调整。

5.4可以通过调整设定参数优化起动曲线。

晶闸管软起动器与磁控式软起动器的比较晶闸管软启动器是一种集软启动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的新颖电机控制装备，又称为SoftStarter。

它不仅实现在整个启动过程中无冲击而平滑地启动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节启动过程中的参数，如限流值、启动时间等。

此外，它还具有多种对电机保护功能，这就从根本上解决了传统的降压启动设备的诸多弊端。

磁控式软起动器是从电抗器软起动衍生出来的，用三相电抗器串在电动机定子实现降压是两者的共同点。

磁饱和软起动不同于电抗器软起动的主要地方是其限流作用可控。

磁控式软启动器是利用磁放大器原理制造的串联在电源和电动机之间的三相饱和电抗器构成的软启动装置。

启动时通过数字控制板调节磁放大器控制绕组的激磁电流，改变饱和
1、笼型电机传统的减压起动方式有Y-q 起动、自耦减压起动、电抗器起动等。

这些起动方式都属于有级减压起动，存在明显缺点，即起动过程中出现二次冲击
2、晶闸管软起动器与传统减压起动方式的不同之处是：
无冲击电流。

软起动器在起动电机时，通过逐渐增大晶闸管导通角，使电机起动电流从零线性上升至设定值。

恒流起动。

软起动器可以引入电流闭环控制，使电机在起动过程中保持恒流，确保电机平稳起动。

根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地无级调整至最佳的起动电流
不论晶闸管式软启动器还是磁控式软启动器在启动时只能调节输出电压，达到控制启动时的电压降、限制启动电流的目的。

KHCQ系列高压自励式磁控软起动装置安装使用说明书一、电抗器原理与结构1 概述本系列产品是为了改善鼠笼式电动机的起动性能，利用专利技术而研制的新型软起动装置。

采用了国际领先的计算机仿真技术，使整个起动过程可预测、可控制、可调整；可按不同工况的要求选择恒流、爬坡、突跳三种不同的起动电流曲线；友好的人机界面，方便起动参数的设定、调整、查询；重复使用性好，起动性能不受环境温度影响；自动化程度高，操作方便，可实现软停止。

2 工作原理在鼠笼式电动机的定子回路串入阻抗可以平滑改变的自励式磁控电抗器，通过闭环控制系统，自动调整自励控制绕组（无需加入外部大电流电源）中直流电流的大小，磁控电抗器的阻抗在预定的时间内由大到小自动无级减小，电动机端电压逐渐上升至全压，实现电动机软起动。

3 型号说明KHCQ □/□—□电机接法（Y或Δ）额定电压额定功率产品代号4 主要技术参数和特性主要技术参数：·额定电压0.4KV，3KV，6KV，10KV·额定功率100—20000KW·限流范围 1.5Ie~4.5Ie可调·控制电源220V AC·连续起动次数1~3次·起动时间5~120秒可调·防护等级IP20，IP30使用环境条件：·温度：-30℃~+40℃；·空气相对湿度不超过90%；·海拔高度不超过1000m，超过时应提供海拔高度；·地面倾斜度不超过5°；·安装地点无腐蚀金属或破坏绝缘的气体。

5 一次方案6 符合标准·《3-35KV交流金属封闭开关设备》GB/T3979-1991 ·《电控设备，第二部分：装有电子器件的电控设备》GB/T3979-1989 ·《外壳防护等级，IP代码》GB4208-1993 ·《磁控软起动装置》Q/WKRR3-20027 产品规格及安装基础图二、可控电抗器控制器1、概述是一种新型智能化的电动机起动装置，是一款基于微控制器开发的功能强大的电机软起动器。

新型ＪZBCK-I型箔式磁控低压软起动器工作原理引言异步电动机软起动控制器在电动机起动过程中，通过控制电动机的电流,使电机缓慢、平滑的加速,避免了大电流对电机和电网的冲击,提高了电网的工作效率,减少了启动时对电机的冲击损伤,从而达到了启动和保护设备的作用。

如果说BCK-IＩ箔式绕组磁控式软起动是针对水阻和热变电阻式启动器不可克服的缺点而出现的最新换代产品,具有十分广阔的应用前景。

那么JZBCＫ-Ｉ基于LPＣ87C54微控制器,设计了一种新型电机磁控软启动方案,即在异步电动机定子回路串入磁饱和可控电抗器来实现电机的软启动。

1磁控软起动原理介绍JZBＣK-I磁控式软启动是从电抗器软起动衍生出来的。

主要由交流部分、直流部分、控制三大部分组成。

主要功能是用可控制的饱和电抗器串在异步电动机定子侧实现降压。

饱和电抗器由封闭的铁芯、直流绕组(控制绕组)和交流绕组(工作绕组)配合组成，交流部分主要串联在电动机定子回路的交线圈的工作绕组,由直流线圈控制铁芯的饱和度,从而控制交流绕组的等效电抗值。

在异步电动机启动过程中,通过反馈自动控制饱和电抗器直流绕组电流,改变铁芯的饱和程度,调节交流绕组的电抗,实现异步电动机的恒流软启动。

ＪZBＣK-I磁控软起动在起动开始时限流作用较强,在软起动过程中逐渐减弱。

电抗器在起动完成后被旁路。

2 ＪZBCK－I型磁控式软起动控制系统设计2.1 主电路设计图1JZBＣK－I型磁控式异步电动机软起动控制系统图如图1所示。

其中，QS为三相电源开关；QF1为交流接触器;QR为饱和电抗器；SR 为晶闸管整流电路,是提供饱和电抗器直流绕组直流励磁电流的回路,改变可控硅不同的触发角度,可提供饱和电抗器不同的直流励磁值;HR传感器,检测磁线圈的温度。

并通过可靠隔离将信号转化为小的电压信号送给单片机。

信号采集在电隔离条件下测量直流、交流脉冲以及各种不规则波形的电流,同时压敏电阻与二极管起到保护可控硅的作用。

软启动器说明书1 软启动工作原理软启动器电动机的应用 1 软启动器工作原理与主电路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。

软启动与软停车的电压曲线见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。

3 Alt48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。

新型BCK-I型箔式绕组磁控式电动机软起动器工作原理引述：异步电动机软启动控制器在电动机起动过程中,通过控制电动机的电流,使电机缓慢、平滑的加速,避免了大电流对电机和电网的冲击,提高了电网的工作效率,减少了启动时对电机的冲击损伤,从而达到了启动和保护设备的作用。

如果说BCK-II箔式绕组磁控式软起动是针对水阻和热变电阻式启动器不可克服的缺点而出现的最新换代产品,具有十分广阔的应用前景。

那么BCK-I基于微控制器,设计了一种新型电机磁控软启动方案,即在异步电动机定子回路串入磁饱和可控电抗器来实现电机的软启动。

1、磁控软启动原理介绍BCK-I磁控式软启动是从电抗器软起动衍生出来的。

主要由交流部分、直流部分、控制三大部分组成。

主要功能是用可控制的饱和电抗器串在异步电动机定子侧实现降压。

饱和电抗器由封闭的铁芯、直流绕组(控制绕组)和交流绕组(工作绕组)配合组成,交流部分主要串联在电动机定子回路的交线圈的工作绕组,由直流线圈控制铁芯的饱和度,从而控制交流绕组的等效电抗值。

在异步电动机启动过程中,通过反馈自动控制饱和电抗器直流绕组电流,改变铁芯的饱和程度,调节交流绕组的电抗,实现异步电动机的恒流软启动。

TGCK-iI磁控软起动在起动开始时限流作用较强，在软起动过程中逐渐减弱。

电抗器在起动完成后被旁路。

2、磁控式软启动控制系统设计2.1：主电路设计图：磁控式异步电动机软起动控制系统图如上图所示其中，QS为三相电源开关;QF1为交流接触器;QR为饱和电抗器;SR为晶闸管整流电路,是提供饱和电抗器直流绕组直流励磁电流的回路,改变可控硅不同的触发角度,可提供饱和电抗器不同的直流励磁值;HR传感器,检测磁线圈的温度。

并通过可靠隔离将信号转化为小的电压信号送给单片机。

信号采集在电隔离条件下测量直流、交流脉冲以及各种不规则波形的电流,同时压敏电阻与二极管起到保护可控硅的作用.2.2、控制系统设计：磁控软起动智能控制系统的硬件总体结构如上图所示它主要由微处理器系统、信号检测、功率变换单元、现场总线、人机交换模块等组成。