软启动器工作原理与主电路图

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。

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。

晶闸管软起动的原理及应用林燕一、引言1977年美国航空航天局(NASA)FrankNole工程师获得了一项节电器专利，初期称为“功率因数控制器”，此后又有许多公司和个人开发了十几种节电器。

1982年FrankNole又作了二点改进，一是省掉取样电阻而改为监视晶闸管两端电压，二是采取了反馈控制技术，使空载时电动机电压进一步减小，节电率大大提高，正式定名为“节电器”（POWERSAVER）。

我国也开发了节电器，但实际使用效果不佳，未能广泛推广使用。

1983年后，上海市相继引进了一系列的节电器产品，在对引进的节电器消化吸收的基础上，上海，西安等地研制出了新型节电器，其性能达到并超过引进的同类产品，为进一步推广节电器创造了条件，国内市场上从上世纪90年代开始把软启动器作为电机节能的首选产品。

晶闸管软起动产品问世不过30年左右的时间。

它是当今电力电子器件长足进步的结果。

10年前，电气工程界就有人指出，晶闸管软起动将引发软起动行业的一场革命。

晶闸管具有硅整流器件的特性，能在高电压、大电流条件下工作，且其工作过程可以控制、被广泛应用于可控整流、交流调压、无触点电子开关、逆变及变频等电子电路中。

晶闸管（Thyristor）是晶体闸流管的简称，又可称做可控硅整流器，以前被简称为可控硅；1957年美国通用电器公司开发出世界上第一晶闸管产品，并于1958年使其商业化。

它是一种大功率开关型半导体器件，在电路中用文字符号为“V”、“VT”表示（旧标准中用字母“SCR”表示）。

二、晶闸管软起动的原理晶闸管软起动通过控制单元发出PWM波来控制晶闸管触发脉冲，以控制晶闸管的导通，从而实现对电机起动的控制。

在分析软起动原理之前先强调以下几个术语：(1)触发角α：指从晶闸管正向电压起到加触发脉冲为止的这一期间对应的电角度。

(2)导通角θ：指晶闸管在一个周期内导通的时间所对应的角度。

(3)续流角φ：感性负载电流滞后于它所对应的相电压的相角。

晶闸管软启动的原理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。

晶闸管软起动的原理晶闸管软起动的原理晶闸管软起动通过控制单元发出PWM波来控制晶闸管触发脉冲，以控制晶闸管的导通，从而实现对电机起动的控制。

在分析软起动原理之前先强调以下几个术语：（1）触发角α：指从晶闸管正向电压起到加触发脉冲为止的这一期间对应的电角度。

（2）导通角θ：指晶闸管在一个周期内导通的时间所对应的角度。

（3）续流角φ：感性负载电流滞后于它所对应的相电压的相角。

（4）关断角δ：指从电流达到零的时刻起到该相晶闸管再次开通为止这段时间所对应的角度。

晶闸管软启动的工作原理是通过控制串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管的导通角使电机的端子电压从预先设定的值上升到额定电压。

三相交流异步电动机的启动转矩直接与所加电压的二次方有关，也就是说，只要降低电机接线端子上的电压就会影响这些值。

如图1为晶闸管调压软起动主电路图，调压电路由六只晶闸管两两反向并联组成，串接在电动机的三相供电线路中。

在起动过程中，晶闸管的触发角由软件控制，当起动器的微机控制系统接到起动指令后，便进行有关的计算，输出触发晶闸管的信号，通过控制晶闸管的导通角θ，使起动器按照所设计的模式调节输出电压，使加在交流电动机三相定子绕组上的电压由零逐渐平滑地升至全电压。

同时，电流检测装置检测三相定子电流并送给微处理器进行运算和判断，当起动电流超过设定值时，软件控制升压停止，直到起动电流下降到低于设定值之后，再使电机继续升压起动。

若三相起动电流不平衡并超过规定的范围，则停止起动。

当起动过程完成后，软起动器将旁路接触器吸合，短路掉所有的晶闸管，使电动机直接投入电网运行，以避免不必要的电能损耗。

作者：西安西普电力电子有限公司王栋西安建筑科技大学信息与控制学院刘利1 引言交流感应电动机在各个行业中的应用非常广泛，但由于它在起动过程中会产生过大的起动电流，会对电网和其他用电设备造成冲击，受电网容量限制和保护其他用电设备正常工作的需要，应当在电机起动过程中采取必要的措施控制其起动过程。

传统的降压起动方式，如串电阻起动、星三角起动、磁控式降压起动、自耦变压器起动等，要么起动电流和机械冲击过大，要么体积庞大笨重。

随着电力电子技术和微机技术、现代控制技术的发展，电机软起动器技术出现并引起了人们的广泛重视。

它不仅有效的解决了上述问题，还可以根据应用条件的不同设置其工作状态，有很强的灵活性和适用性。

目前国内外市场上出现了形形色色的软起动器产品，它们的结构形式和控制方式花样繁多、特点各异。

2 软起动器基本原理根据感应电机的等效电路，在忽略激磁电流im的条件下，可以得出异步电机的定子电流公式:(1)根据(1)式可知，如不采取任何措施而直接投入电网起动时，会产生起动电流过大的问题。

这是由于起动时，n=0，s=1，旋转磁场以同步转速切割转子，在转子绕组中感应很大的电势和电流，同时转子等效阻抗很小，则与之平衡的定子电流的负载分量也随之急剧增大，随着转速的提高，转子等效阻抗逐渐变大，相应的定子电流也随之减小。

针对以上分析，注意到感应电机的转子阻抗虽无法改变，但由(1)式可知定子电流与定子端电压成正比，因此减小端电压也可以相应的减小定子电流。

晶闸管软起动器是应用晶闸管相控调压的原理，利用晶闸管的可控导通特性，通过改变相控角a来改变加在定子上的电压均方根值。

感应电机在不同电压下的机械特性曲线如图1中1、2、3、4和5曲线，图1中p1为恒转矩负载特性曲线，p2为平方转矩负载特性曲线，虚线为电动机起动曲线。

可以看出，宜选取e点所对应的电压作为起始电压，这样，既保证了足够的起始转矩，而且由于起始电压较小，有效的限制了起动电流。

软启动器工作原理与主电路图2010年02月22日星期一 11:001 软启动器工作原理与主电路图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图2，3。

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。

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。

可控硅软启动的工作原理和电路图。

常见故障及处理方法步骤，及可控硅工作原理和测量方法一．可控硅软起的工作原理;可控硅软启是利用可控硅电子开关的特性，通过控制其导通角电压的大小，以达到控制电动机的软启的过程。

当电动机启动完成并达到额定电压，三相旁路接触器KM吸合，使电动机直接投入运行状态。

二．电路图详细图见CAD版三．常见故障处理方法及步骤;（1）。

当主回路和控制回路合上空开后，启动无反应。

应该先看有无备妥信号和启动器有无故障，如有故障则按故障代码排除并复位，如果没有备妥信号则检查转换开关是否打到相应位置，如果打到位还无备妥信号，则检查停止按钮SB1和转换开关触点是否通，接线是否松动。

和从转换开关到控制电源是否通。

如果有备妥则打到手动，就地启动，如启动正常，则查有无驱动信号，如无驱动信号则查转换开关X2号线到端子排到ABB柜端子排到继电器触点和X4号线各接线端到KA1线圈是否通。

查备妥信号是X11号线的方法也是如此。

如就地启动不了，则查从转换开关到KA1线圈到软启个触点接线端是否接触良好，接线是否正确，软启动器各参数是否正常。

如果在运行过程中出现故障，应该先查看启动器有无故障，如果有则按故障码排除故障，如无则按上述步骤逐步排除。

四．可控硅工作原理;可控硅又叫晶闸管，（晶体闸流管）功能应用大体可分为可控整流，逆变与变频，交流调压，直流斩波调压，无触点开关多方面。

可控硅象二极管一样，具有单相导电特性，可控硅电流只能从阳极流向阴极，若加反向阳极电压，可控硅处于反向阻断状态，只有极小的反向电流，但可控硅与二极管不同，它还具有正相导通的可控性，当仅加上正向阳极电压时，元件还不能导通，这时为正向阻断状态，只有同时还加上一定的正向门极电压，形成足够的门极触发电流时，可控硅才能正向导通。

而一但导通后，撤掉门极电压，导通仍然维持，门极失去控制作用。

可控硅在反向阳极作用下不论门极为何种电压，他都处于关断状态，在导通状态时，阳极电压减小到近于零时，可控硅关断。

软启动器专题1 、什么是软启动器软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。

它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管交流调压器。

改变晶闸管的触发角，就可调节晶闸管调压电路的输出电压。

在整个起动过程中，软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作。

运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，可以使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。

软启动的外形：2、为什么要使用软启动器现在传动工程中最长用的就是三相异步电动机。

在许多场合，由于其启动特性，这些电机不可以直接连接电源系统。

如果直接在线启动，将会产生电动机额定电流6倍的浪涌电流，该电流可以使供电系统和串联开关设备过载。

如果直接启动，也会产生较高的峰值转矩，这种冲击不但对驱动电机有冲击，而且也会使机械装置受载。

例如，辅助动力传动部件。

为了降低启动电流，应使用启动辅助装置，如启动用电抗器或自耦变压器。

但是该方法只可以逐步降低电压，而软启动器通过平滑的升高端子电压，可以实现无冲击启动。

可以最佳的保护电源系统以及电动机。

同时软启动器可以实现软停车，它的过程和启动过程相反，晶闸管在得到停机指令后，从全导通逐渐地减小导通角，经过一定时间过渡到全关闭的过程。

停车的时间根据实际需要可在0 ~ 120s调整。

电机停机时，传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的。

但有许多应用场合，不允许电机瞬间关机。

例如：高层建筑、大楼的水泵系统，如果瞬间停机，会产生巨大的“水锤”效应，使管道，甚至水泵遭到损坏。

为减少和防止“水锤”效应，需要电机逐渐停机，即软停车，采用软起动器能满足这一要求。

在泵站中，应用软停车技术可避免泵站的“拍门”损坏，减少维修费用和维修工作量。

3、软启动器工作原理和主接线图软启动器的工作原理：控制其内部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。

软启动电路由于电路中电容的存在，突然加上电压会产生很大的暂态电流，因此一般在接通电源时先串联一定的电阻，延时后再短路这个电阻，这个过程就限制了暂态电流，而这样的电路则称为软启动电路。

目录∙软启动电路优点∙常用软起动电路∙软启动电路电气工作原理软启动电路优点1. 启动电流小，不论是大负载还是容性负载都只产生很小的启动电流。

2. 提高了元器件的使用寿命，更好的确保了产品品质的稳定性。

3. 对输入电压无要求，在输入电压较高时此电路也能正常工作。

4. 引入直流偏置电压，优化晶体管的静态特性。

5. 电路简单，容易实现。

常用软起动电路1采用功率热敏电阻电路热敏电阻防冲击电流电路如图所示。

它利用热敏电阻的Rt的负温度系数特性，在电源接通瞬间，热敏电阻的阻值较大，达到限制冲击电流的作用;当热敏电阻流过较大电流时，电阻发热而使其阻值变小，电路处于正常工作状态。

采用热敏电阻防止冲击电流一般适用于小功率开关电源，由于热敏电阻的热惯性，重新恢复高阻需要时间，故对于电源断电后又需要很快接通的情况，有时起不到限流作用。

2采用SCR-R电路该电路如图所示。

在电源瞬时接通时，输入电压经整流桥VD1-VD4和限流电阻R对电容器C充电。

当电容器C充电到约80%的额定电压时，逆变器正常工作，经主变压器辅助绕组产生晶闸管的触发信号，使晶闸管导通并短路限流电阻R，开关电源处于正常运行状态。

这种限流电路存在如下问题：当电源瞬时断电后，由于电容器C上的电压不能突变，其上仍有断电前的充电电压，逆变器可能还处于工作状态，保持晶闸管继续导通，此时若马上重新接通输入电源，会同样起不到防止冲击电流的作用。

3具有断电检测的SCR-R电路该电路如图所示。

它是图3的改进型电路，VD5、VD6、VT1、RB、CB组成瞬时断电检测电路，时间常数RBCB的选取应稍大于半个周期，当输入发生瞬间断电时，检测电路得到的检测信号，关闭逆变器功率开关管VT2的驱动信号，使逆变器停止工作，同时切断晶闸管SCR的门极触发信号，确保电源重新接通时防止冲击电流。

软启动电路及原理一软起动主电路图、晶闸管降压软起动主电路如图所示，其中M是异步电动机，晶闸管KPl～KP6组成移相控制的三相交流调压电路，利用品闸管进行调压，其输出电压大小由晶闸管的导通角决定，而晶闸管的导通角又与其触发角有关。

触发角越小，输出越大。

因此，只需在电动机起动过程中通过控制晶闸管触发角的大小，不断改变晶闸管的导通角来改变输出电压波形，从而改变输出电压的有效值。

随着输出电压的增加，电机转速不断上升。

而电机定子电流的大小J下比于定子端电压，起动仞期，电机端电压较小，冲击电流电小，随着电机定子端电压的不断增加，定子电流也不断增加，最终达到额定转速，实现了电机的软起动。

在每一瞬间，在三相交流调压电路中，至少要有两个器件导通，它们应处于不同的相，其中至少有一个是流向负载端，同时有另一个流向电源。

在电路的正常工作状态下，6个晶闸管按照KPI、K_P2、KP3、KP4、KP5和KP6的顺序循环触发导通，而且相邻的两个晶闸管触发时刻之间相差600电角度。

三相调压起动其实质是降压起动，与传统降压起动不同之处是无机械触点，起动电压和起动电流任意可调㈣。

图中F为快速熔断器，RZ为压敏电阻，KP为晶闸管，另外还有并联于晶闸管两端的RC保护电路。

理论上讲，本起动器可起动各种容量的三相异步电动机，针对不同的容量，软件控制思想均可不变，只要重新设计一下主电路即可，其中各元件的选择取决于被控电动机的容量。

．主电路图、软启动触发电路二如图，出发电路主要有监测、移相控制、脉冲串产生电路、触发驱动电路等组成。

同步信号取于电源输入端R、S、T，即、信号，i、vi uwV三相交流电源经电阻分压后，分别送往R、R与R、、R、RR252482379电压比较器U7A、U7B、U7C反相输入端。

三个电压比较器的同相端经接在作星形连接的公共端上,相当R R、R、R25232429于接至三相交流电的中相点。

各相交流电正向过零点时，对应的比较器输出低电平，驱动光电耦合器内发光二极管发光，光耦内的光电三极管导通，将低电平有效的同步信号送往单片机的P1.0、P1.1、P1.2输入端；而当交流电反相过零时，对应的比较器输出高电平送往单片机。