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![施耐德ATS22软启动器用户手册[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/d3d26d772a160b4e767f5acfa1c7aa00b52a9d99.png)
施耐德ATS22软启动器用户手册========================一、产品简介------------施耐德ATS22软启动器是一种用于控制三相异步电动机启动和停止的设备，它可以根据设定的参数，对电动机的电压进行平滑调节，从而实现电动机的柔和启动和停止，减少电网冲击和机械应力，提高设备的可靠性和寿命。
适用于额定功率为3至315千瓦的三相异步电动机。
内置了多种保护功能，如过载、过热、过流、短路、缺相、欠压、过压等。
支持多种控制方式，如本地控制、远程控制、串口通讯等。
支持多种工作模式，如标准模式、泵模式、扭矩控制模式等。
具有故障诊断功能，可以记录最近的四次故障信息，并提供故障代码和解决方法。
二、产品安装------------选择合适的安装位置，确保软启动器周围有足够的空间进行散热和维护。
按照软启动器的型号和电动机的额定电流，选择合适的电缆和接线方式。
按照软启动器上的接线图，将电源线、电动机线、控制线等正确地连接到软启动器上。
检查接线是否正确无误，无短路或接地故障。
通电后，检查软启动器上的显示屏是否正常工作，无故障提示。
三、产品参数------------ATS22软启动器有多种型号，其主要参数如下表所示：---型号 ---额定电流（A） ---额定功率（kW） ---尺寸（mm） -----------------------------------------------------------------ATS22D17S ---17 ---7.5 ---140x230x165 -------ATS22D32S ---32 ---15 ---140x230x165 -------ATS22D47S ---47 ---22 ---140x230x165 -------ATS22D62S ---62 ---30 ---140x230x165 -------ATS22D75S ---75 ---37 ---140x230x165 -------ATS22D88S ---88 ---45 ---140x230x165 -------ATS22C11S ---110 ---55 ---210x300x200 -------ATS22C14S ---140 ---75 ---210x300x200 -------ATS22C17S ---170 ---90 ---210x300x200 -------ATS22C21S ---210 ---110 ---210x300x200 -------ATS22C25S ---250 ---132 ---210x300x200 -------ATS22C32S ---320 ---160 ---210x300x200 -------ATS22C41S ---410 ---200 ---210x300x200 -------ATS22C48S ---480 ---250 ---210x300x200 -------ATS22C59S ---590 ---315 ---210x300x200 ----四、产品操作------------参数设置：通过液晶显示屏和按键，可以对软启动器的各种参数进行设置，如启动电压、启动时间、停止时间、工作模式、保护功能等。
三相电机的软启动原理
三相电机的软启动原理主要基于改变电机的输入电压或电流来实现平滑启动，以降低启动电流和避免启动过流跳闸。
软启动器通常采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入电源和电机定子之间。
启动过程中，晶闸管的输出电压逐渐增加，使电机逐渐加速，直到晶闸管全导通，电机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动。
此外，软启动器还具有软停车功能，与软启动过程相反，电压逐渐降低，转速逐渐下降到零，以避免自由停车引起的转矩冲击。
在启动完成后，软启动器会自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电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，同时也避免了电网受到谐波污染。
以上内容仅供参考，建议查阅专业电机书籍或咨询电机领域专业人士获取更准确和全面的信息。
施耐德ATS22软启动器使用说明ATS22软起动器是由施耐德公司生产的一种电气设备，用于控制和保护三相异步电动机的启动。
本文将详细介绍ATS22软启动器的使用说明。
一、ATS22软启动器的特点：1.启动器具有良好的过载保护功能，可保护电动机和电器设备。
2.采用软启动技术，可实现电动机的平稳启动和停止。
3.启动器具有小型、易安装、操作简单的特点。
4.启动器具有先进的保护和监控功能，可确保电动机的安全运行。
二、ATS22软启动器的安装：1.在进行安装前，请确保设备和电源已经断开。
2.安装软启动器时，要保证启动器的散热良好，不要堵塞散热孔。
3.软启动器的安装位置应远离易燃易爆或尘埃大的场所，并且避免遭受直射阳光。
4.安装时，请确保该电气设备符合国家和地方的安全规范。
三、ATS22软启动器的操作：1.ATS22软启动器具有一键启动和停止的功能，操作非常简单。
2.对于连续启动和停止的情况，可以接通保持回路来实现一键连续启动和停止的功能。
3.在启动和停止过程中，请确保电源的稳定，以避免电动机受损。
4.在启动和停止之前，最好先观察和检查周围环境和电动机的运行状态，以确保安全。
四、ATS22软启动器的保护功能：1.过载保护：当电动机负载超过额定电流时，启动器会自动停止电动机，保护电动机和电器设备。
2.电流过高保护：当电动机负载过大或启动电流过高时，启动器可以检测到，并自动停止电动机。
3.过温保护：当电动机或启动器内部温度过高时，启动器会自动停止电动机，并发出警报信号。
4.短路保护：当电动机出现短路故障时，启动器会自动断开电源，避免故障扩大。
5.断相保护：当电动机供电的任何一相中断时，启动器会立即停止电动机。
五、ATS22软启动器的维护：1.定期清洁软启动器的散热孔，以确保良好的散热效果。
2.定期检查启动器的接线情况，确保电源和电动机的接线正常。
3.定期检查启动器的保护功能是否正常，如过载保护、过温保护等。
4.在启动器长时间不使用时，应将其存放在干燥的地方，避免受潮或损坏。
施奈德软启动器的工作原理施奈德软启动器（Schneider Soft Starter）是一种用于起动和停止三相异步电动机的设备。
它能够通过控制电流来实现电动机的平稳起动和停止，从而保护电动机和相关设备。
施奈德软启动器主要由电流传感器、电子控制器和功率电子器件等组成。
其工作原理如下：首先，当电动机需要启动时，施奈德软启动器会监测电动机电流，并根据设定的参数和启动曲线来控制电流的变化。
在起动过程中，起动曲线通常是一个斜坡，电流的变化也是逐渐增加。
其次，施奈德软启动器通过内部的电子控制器来控制功率电子器件的开关。
功率电子器件通常是可控硅（SCR）或可控整流器（IGBT）等，它们可以控制电流的大小和流向。
在软启动器中，通常会使用二极管整流器将交流电源转换为直流电源，然后再通过逆变器将直流电源转换为交流电源，以控制电动机的转速。
当软启动器开始工作时，控制器会逐渐增加开关的脉冲宽度，从而逐渐增加电流的大小，实现电动机的平稳起动。
通过逐渐增加电流的方式，电动机的起动过程可以更加平缓，减少了起动冲击对电动机和相关设备的损坏。
同时，施奈德软启动器还能通过控制电流的相位来实现转向功能。
在启动过程中，通过改变电流的相位，软启动器可以控制电动机的转向。
此外，软启动器还可以提供过载保护、短路保护、失压保护等功能，以确保电动机的安全运行。
当电动机需要停止时，施奈德软启动器会逐渐降低电流，并最终将电流降低到零，实现电动机的平稳停止。
通过逐渐降低电流的方式，软启动器可以减少电动机突然停止对设备的冲击，保护设备的安全性。
总结起来，施奈德软启动器通过控制电流的大小和相位来实现电动机的平稳启动和停止，从而保护电动机和相关设备的安全运行。
其工作原理主要涉及电流传感器、电子控制器和功率电子器件等组件的协作工作，通过逐渐增加或减少电流的方式实现启动和停止的过程。
三相异步电机的软启动及回路设计三相异步电机是工业生产中常见的一种电动机，它具有启动电流大、启动冲击大的特点，为了避免对电网和设备造成损害，通常需要采取软启动措施。
本文将介绍三相异步电机的软启动原理和回路设计。
一、软启动原理三相异步电机的软启动是通过控制电机的起始电压和起始电流来实现的。
在电机启动过程中，首先通过控制器向电机提供较低的电压，逐步增加电压，使电机缓慢启动，不会造成电网和设备的冲击和损坏。
软启动的原理主要包括以下几个方面：1. 电压控制：采用变压器或者电压控制器逐步提供电压，使电机从零启动到额定电压，减小了电机的启动冲击。
2. 电流控制：通过控制器对电机的电流进行监测和控制，避免电机启动时的大电流冲击。
3. 时间控制：设定启动时间，保证电机在一定时间内完成启动过程，实现缓慢启动。
软启动可以有效降低电网和设备的损坏风险，延长电机的使用寿命，提高设备的可靠性和稳定性。
二、软启动回路设计在实际应用中，通常需要设计软启动回路来实现对三相异步电机的软启动。
软启动回路的设计需要考虑电机的额定功率、起动过程中的电流波形和起动时间等因素，下面将介绍一种典型的软启动回路设计方案。
3. 控制器：采用专门的软启动控制器，通过对电压和电流的控制，实现对电机启动过程的精确控制。
5. 过载保护：在软启动回路中添加过载保护装置，当电机出现过载或者短路时，立即切断电源，保护电机和设备。
6. 自动复位：设置自动复位功能，当电机启动失败或者出现故障时，自动复位并重新启动，保证设备的正常运行。
通过合理设计软启动回路，可以实现对三相异步电机的软启动，提高设备的可靠性和安全性，减小对电网和设备的冲击。
在实际应用中，还可以根据具体的需求和环境，定制软启动回路设计方案，满足不同场合的使用要求。
三相异步电机的软启动及回路设计是工业生产中重要的一环，合理的软启动措施可以降低设备的损坏风险，延长设备的使用寿命，提高生产效率和设备稳定性。
. . . .辽宁工业大学电力电子技术课程设计（论文）题目：三相异步电动机软启动器院（系）：专业班级：学号：学生：指导教师：（签字）起止时间. . . .课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：电气注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要现在传动工程中最常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。
如果直接启动，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。
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，最佳保护电源系统及电动机。
本文设计的三相异步电动机软启动器主要包括主电路和控制电路两部分。
采用电压斜坡软启动，晶闸管脉冲触发，通过对电机启动过程中晶闸管的控制来实现软启动器平滑启动的功能。
关键词：异步电动机；软启动器；晶闸管目录第1章绪论 (1)1.1电力电子技术概况 (1)1.2本文设计容 (1)第2章三相异步电动机软启动器电路设计 (2)2.1三相异步电动机软启动器总体设计方案 (2)2.2具体电路设计 (3)2.2.1 主电路设计 (3)2.2.2 控制电路设计 (4)2.2.3 触发电路设计 (5)2.2.4 同步电路设计 (5)2.2.5 检测电路设计 (6)2.2.6 保护电路设计 (7)2.3元器件型号选择 (8)2.4系统仿真 (9)2.4.1 MATLAB仿真软件简介 (9)2.4.2 三相异步电动机软启动器仿真模型建立 (10)2.4.3 三相异步电动机软启动器仿真波形及数据分析 (10)第3章课程设计总结 (13)参考文献 (14)第1章绪论1.1电力电子技术概况电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术，主要用于电力变换。
电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个晶闸管为标志的，电力电子技术的概念和基础就是由于晶闸管和晶闸管变流技术的发展而确立的。
从20世纪50年代中到70年代末，以大功率硅二极管、双极型功率晶体管和晶闸管应用为基础的电力电子技术发展比较成熟。
70年代末以来，开发出更多的新一代电力电子器件。
80年代中后期其工业产品最高电压达1400伏。
同时场控电力电子器件也得到发展。
而后电力电子技术广泛应用于电气工程中，成为电气工程学科中最为活跃的一个分支。
电力电子技术的不断进步大推动了电气工程实现现代化的进程。
1.2本文设计容根据设计任务书所包含的要求，本文设计了一个三相异步电动机软启动器控制系统，并主要设计了以下容：本文设计了晶闸管驱动电路，并为三相异步电机启动过程中提供了过电压及过电流等多重保护。
脉冲触发方式为晶闸管触发脉冲并利用晶闸管调压为三相交流调压电路调压。
软启动器的启动方式选择斜坡软启动，控制其部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至启动结束。
第2章三相异步电动机软启动器电路设计2.1三相异步电动机软启动器总体设计方案根据软启动器本质上是一种调压装置，用来实现软启动、软停车、实时监测以及各种保护功能。
为了保证系统安全可靠地运行，可以充分发挥晶闸管及其组成电路的控制功能，由主控制电路对系统的关键器件和关键参数，例如过压、欠压、过流、过载、等进行实时监控,使软启动器具有控制快速准确、响应快、运行稳定、可靠等优点。
本文为实现三相异步电动机的软启动，对三相晶闸管软起动系统进行硬件设计包括主电路及触发电路、控制电路、检测电路、保护电路等。
如图2.1所示。
图2.1总体设计方案结构图2.2具体电路设计2.2.1主电路设计主电路结构采用晶闸管调压原理，控制其部晶闸管的导通角，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。
在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。
软起动结束，旁路接触器闭合，使软起动器退出运行，直至停车时，再次投入。
主电路图及电压电流曲线图如图2.2、2.3所示。
图2.2 主电路电流转速电压时间图2.3 电压电流曲线2.2.2 控制电路设计1、线电压检测电路设计为测定及分析电动机定子侧的线电压及线电流，设计的线电压检测电路的控制部分如图2.4所示。
图2.4 线电压检测电路图2、晶闸管导通角控制电路设计为方便测出电机的功率因数，且软启动器的启动原理是控制部晶闸管的导通角，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，设计了晶闸管导通角检测电路来测量晶闸管的导通角。
如图2.5所示。
1图2.5 晶闸管导通角控制电路2.2.3触发电路设计软启动器晶闸管触发驱动电路设计，晶闸管驱动电路的功能是将控制器送来的控制信号转化成为满足晶闸管所需要的触发信号。
晶闸管对门极触发电路产生的脉冲应能满足一些基本要求：触发信号可以是交流，直流或脉冲，但触发信号只能在它使控制极为正、阴极为负时起作用。
由于晶闸管导通后控制极就失去控制作用，为了减少控制极损耗，故一般触发信号常采用脉冲形式。
使用脉冲信号，不仅便于控制脉冲出现时刻，降低晶闸管门极功耗；还可以通过变压器的双绕组或多绕组输出，实现信号间的绝缘隔离和同步传输。
触发脉冲必须有足够的电压和电流。
晶闸管属于电流控制器件，为保证足够的触发电流，考虑裕量，一般可取两倍左右门极触发电流。
触发脉冲宽度应要求触发脉冲消失前阳极电流已大于触发电流，以保证晶闸管的导通。
对于单相电阻负载，由于一般晶闸管开通时间为6μs,应要求脉宽大于10μs，最好有20~50μs，电感性负载脉宽不应小于100μs。
触发脉冲与回路电源电压必须同步并有一定的移相围。
为了使晶闸管在每一周波都能重复在相同的相位上触发，触发脉冲与主回路电源电压必须保持某种固定相位关系。
同时，触发延迟角应能根据控制信号的要求改变，即控制角α应有一定的移相围。
晶闸管驱动电路如图2.6所示。
图2.6 晶闸管触发驱动电路2.2.4 同步电路设计软启动器同步电路设计:要使三相交流调压主回路各个晶闸管的触发脉冲与其阳极电压保持严格的同步相位关系，软起动器必须在一个电压周期控制晶闸管的导通，通过确定电压波形的过零点，延时一段时间输出触发信号来控制其导通角，故在系统中必须设置同步电路。
在本设计中，对于主回路中的晶闸管导通控制的同步信号采用1个同步变压器，输出电压经过过零比较器LM339后得到同步方波信号，方波跳变点2.2.5 检测电路设计软启动器电机转速检测电路设计:电机转速的检测通过安装在异步电动机转子处霍尔元件产生的霍尔脉冲信号进行检测，霍尔元件和磁铁，即可构成基于磁电转换技术的传感器，安装于异步电动机转子上的永磁铁随转子转动，经过霍尔元件一次，可在信号端产生一个计量脉冲。
转速检测的原理图如2.8所示。
图2.8 转速检测电路图2.2.6 保护电路设计1、过电压保护为保护主电路，采用交流调压电路作为主电路过电压保护电路，如图 2.9所示。
图2.9 主电路过电压保护2、过电流保护软启动器电流检测电路设计，异步电动机起动时，若起动电流太大，则对电网冲击大；若起动电流过小，则起动时间长。
电流检测电路如图2.10所示。
图2.10 过电流电流检测电路2.3 元器件型号选择根据设计任务及技术参数进行参数计算与选择可知： 1、三相交流额定电压为380V 。
输出电流最大值为20A2、It(AV)是在环境温度为40°和规定的冷却条件下。
带电阻负载的单相工频正弦半波电路中，管子全导通（导通角θ不小于170°）而稳定结温不超过额定值时所允许的最大平均电流。
按照标准，取其整数作为该器件的额定电流值。
同时考虑到波形系统Kf 和留有一定的裕量，则晶闸管的通态平均电流It(AV)可根据公式（2-1）计算得到： 57.1)2~5.1(I VT It⨯= （2-1）晶闸管通态平均电流I dVT A I 102202===3、晶闸管的耐压值应取为正常工作时电压峰值的2~3倍。
精确设计晶闸管的耐压值比较困难，这是因为它不仅和回路的接法有关，同时还与电动机的容量、激磁电流等数值有关，为了安全起见，额定电压必须使用时的正常工作电压峰值有2~3倍的裕量，在考虑有过电压吸收回路的情况下晶闸管额定电压为：V U N )6.933~3.622(2202)3~2(=⨯⨯= （2-2）4、根据晶闸管最大电流和额定电压值选择得出晶闸管型号应选择为KP20/1000型。
2.4系统仿真2.4.1MATLAB仿真软件简介MATLAB是美国MathWorks公商司出品的数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB还具有许多功能强大的模块集或工具箱，如电力系统仿真工具箱，Sim powerSystem等。
MATLAB中也提供了大量的数学、统计、最优化及工程方面的函数，这些函数使用起来简单易懂。
其还具有强大的图像处理功能：计算机中的图形大部分以点阵形式存储，它们通常是三维矩阵，每一点需有三组数据，不仅可以读写图像而且还可以对图像进行处理。
MATLAB中的Simulink仿真软件实际上提供了一个系统级的建模与动态仿真的图形用户环境，凭借MATLAB在科学上的强大功能，建立了从设计构思到最终要求的可视化桥梁，大大弥补了传统设计和开发的不足。
2.4.2三相异步电动机软启动器仿真模型建立根据前文推算出的元件参数值及电路构思在MATLAB软件上构出总体电路图，总体电路图如图2.11所示。
图2.11仿真总体电路图2.4.3三相异步电动机软启动器仿真波形及数据分析根据连接好的总体电路图进行仿真实验，图示为三相交流调压电路的模拟仿真结果。
根据仿真结果可以看出，在电阻性负载的情况下，α角越大，负载电阻上的电压有效值越小。
图2.12 串联RLC 支路在45°调压角时的电压、电流波形，电阻负载图2.13 串联RLC 支路在90°调压角时的电压、电流波形，电阻负载，图2.14 串联RLC 支路在150°调压角时的电压、电流波形，电阻负载第3章课程设计总结本文通过交流调压作为主电路设计的三相异步电动机软启动器，经过仿真测试实现了控制电动机电压，使其在启动过程中逐渐升高，很自然地控制启动电流，使电动机可以平稳启动，机械和电应力降至最小。
通过本次课程设计，再次掌握了多相交流调压、交流调功电路设计以及相关的知识。
本课程设计主要利用晶闸管触发电路、达到输出交流电压可调的目的。
初步做到学以致用。
电动机软启动器将来的发展方向是更加智能化和多功能化。
目前看来，软启动器仍然以电压斜坡软启动和限流软启动为主要方式。
以后转矩控制的启动方式将成为电机软启动的一种重要启动方式。
