電機軟啟動(dòng)器工作原理、工藝流程、故障分析、接線(xiàn)圖。

      軟啟動(dòng)器（軟啟動(dòng)器）是一種集電機軟起動(dòng)、軟停車(chē)、輕載節能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，國外稱(chēng)為Soft Starter。軟啟動(dòng)器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調壓器，將其接入電源和電動(dòng)機定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動(dòng)機逐漸加速，直到晶閘管全導通，電動(dòng)機工作在額定電壓的機械特性上，實(shí)現平滑啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流，避免啟動(dòng)過(guò)流跳閘。待電機達到額定轉數時(shí)，啟動(dòng)過(guò)程結束，軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動(dòng)機正常運轉提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長(cháng)軟啟動(dòng)器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車(chē)功能，軟停車(chē)與軟啟動(dòng)過(guò)程相反，電壓逐漸降低，轉數逐漸下降到零，避免自由停車(chē)引起的轉矩沖擊。

電機軟啟動(dòng)器安裝工藝流程：
      軟啟動(dòng)器安裝－》主回路端子接線(xiàn)－》控制回路接線(xiàn)－》啟動(dòng)參數設定－》模擬試驗－》帶負荷試運行

      軟啟動(dòng)器安裝位置選擇防塵、 散熱條件較好的位置安裝； 安裝時(shí)應按說(shuō)明書(shū)考慮空間與周邊環(huán)境最小距離。

      主回路端子接線(xiàn)可分為內接式和外接式（見(jiàn)圖 ）兩種， 施工時(shí)按設計圖紙連接電機與軟啟動(dòng)器接線(xiàn)。

      通常配電盤(pán)柜的控制回路已連接完整，用萬(wàn)用表對照圖紙檢查控制線(xiàn)路；注意不可用絕緣搖表檢測控制線(xiàn)路絕緣電阻，以免損壞軟啟動(dòng)器內電子元件。

      軟啟動(dòng)器不能作空負載模擬動(dòng)作試驗，因為空負載沒(méi)有電流電壓輸出，繼電保護會(huì )誤動(dòng)作；應帶輕負載試驗，檢測軟啟動(dòng)器參數設置是否符合設計要求；在此推薦工程現場(chǎng)一個(gè)經(jīng)濟簡(jiǎn)便方法：可利用三個(gè) 200W 白熾燈泡模擬電機三相繞組作為試驗的輕負載。

      試運行階段注意實(shí)際測量值與設定值有無(wú)偏差，分析產(chǎn)生偏差原因不斷調整，直至符合要求；并做好相應檢測記錄和運行報告。

電機軟啟動(dòng)器的分類(lèi)及選型
      分類(lèi)

      1、在線(xiàn)運行軟啟動(dòng)器：

      在上個(gè)世紀，軟啟動(dòng)器產(chǎn)品主要是國外的品牌，在中國市場(chǎng)上銷(xiāo)售，如：A-B；ABB、施奈德、西門(mén)子等，但他們都是在線(xiàn)運行方式。在應用過(guò)程當中，人們發(fā)現在線(xiàn)運行有以下缺點(diǎn)：1、可控硅長(cháng)期在線(xiàn)運行功耗太大造成能源浪費。2、可控硅的散熱量太大需要機械風(fēng)冷，給成套帶來(lái)很大困難。3、可控硅長(cháng)期在線(xiàn)運行給電網(wǎng)帶來(lái)高次諧波污染。4、可控硅作為主開(kāi)關(guān)元件長(cháng)期工作其可靠性遠低于機械開(kāi)關(guān)。5、造價(jià)昂貴用戶(hù)難以接受。6、由于可控硅選型較大和考慮散熱所以體積較大。它的優(yōu)點(diǎn)：1、是對電動(dòng)機的啟動(dòng)與保護及其控制集于一體，強大的智能控制器全部發(fā)揮作用。2、是由于采用了機械風(fēng)冷能夠適用頻繁啟動(dòng)場(chǎng)所。3、是電路簡(jiǎn)單便于維護和檢修。

      2、旁路運行軟啟動(dòng)器：

      到了上世紀末和本世紀開(kāi)始，考慮在線(xiàn)運行的缺點(diǎn)和技術(shù)難度性，國內廠(chǎng)家就直接開(kāi)發(fā)了旁路型軟啟動(dòng)器，即電動(dòng)機起動(dòng)完成后旁路到接觸器上運行。它的優(yōu)點(diǎn)是回避了可控硅在線(xiàn)運行的缺點(diǎn)，尤其不需要機械風(fēng)冷。但是，它同時(shí)帶來(lái)缺點(diǎn)：1、電路復雜化，系統可靠性降低，2、強大的智能控制器不能充分利用，有的不能對電動(dòng)機保護。3、增加成套裝置的體積和成本。4、增加維護與檢修的難度。綜合比較后市場(chǎng)上還是多數采用了旁路運行方式，即便是選用了在線(xiàn)運行方式的軟啟動(dòng)器，設計人員還是加裝一套旁路運行接觸器，使軟啟動(dòng)器旁路運行?；乇芰丝煽毓柙诰€(xiàn)運行的缺陷。

      3、內置可控硅旁路型在線(xiàn)運行軟啟動(dòng)器：

      在2003年漢森堡國際電工產(chǎn)品技術(shù)博覽會(huì )上，德國的默勒公司和ABB公司（僅限于200KW以上）推出了內置可控硅旁路型在線(xiàn)運行軟啟動(dòng)器，2004年天津諾爾哈頓電器制造有限公司（中美合資）開(kāi)發(fā)出了15~400KW的內置可控硅旁路型在線(xiàn)運行軟啟動(dòng)器?，F在國內外許多電器公司都在開(kāi)發(fā)內置可控硅旁路型在線(xiàn)運行軟啟動(dòng)器。內置可控硅旁路型在線(xiàn)運行軟啟動(dòng)器（簡(jiǎn)稱(chēng)內置旁路型軟啟動(dòng)器），是在在線(xiàn)運行軟啟動(dòng)器內部設置了一套機械觸頭與可控硅并聯(lián)，在電機軟啟動(dòng)過(guò)程和軟停車(chē)過(guò)程中由可控硅運行，機械觸頭斷開(kāi)，當電動(dòng)機正常運行時(shí)可控硅關(guān)閉，機械觸頭閉合。這套動(dòng)作過(guò)程是通過(guò)內部控制器自動(dòng)完成的，對外部接線(xiàn)來(lái)講是一個(gè)裝置，所以稱(chēng)做在線(xiàn)運行。

      它又可稱(chēng)作旁路型的軟啟動(dòng)器將外邊的接觸器移到了軟啟動(dòng)器里邊集成為一體并能保證體積不增加。它的優(yōu)點(diǎn)是具備上述兩種類(lèi)型的所有優(yōu)點(diǎn)同時(shí)回避了它們各自的缺點(diǎn)：

      1、電路簡(jiǎn)單。

      2、自然風(fēng)冷。

      3、可控硅只管啟動(dòng)和停車(chē)，回避可控硅在線(xiàn)運行所帶來(lái)的功耗與散熱。

      4、體積?。ê团月沸偷囊话愦笮。?。

      5、強大智能控制器得以全面發(fā)揮，能對電動(dòng)機起到起停與保護及其控制。

      6、節省成套空間。

      7、由于可控硅和機械觸頭組合一體的設計，通過(guò)智能控制器實(shí)現了機械觸頭無(wú)電弧，使的機械觸頭的電壽命等于機械壽命，解決了接觸器長(cháng)期以來(lái)難以解決的問(wèn)題，與旁路型相比大大提高了系統可靠性。

      8、節能，此節能是指軟啟動(dòng)器本身，與可控硅在線(xiàn)型相比可忽略不計。與旁路型相比減少60%，其原因是由于內置旁路型的機械觸頭采用了無(wú)電弧控制，其銀點(diǎn)的硬度大大降低，觸點(diǎn)的接觸電阻大大降低，使得機械觸頭的閉合壓力大大降低，機械觸頭的吸合磁力機構減小一半，降低一半能耗，機械觸頭的觸點(diǎn)能耗也降低了一半，綜合起來(lái)機械觸頭與磁力機構的能耗與旁路接觸相比降低一半，再加上節省熱繼電器的能耗所以與之旁路型相比綜合起來(lái)能節省60%。

選型

      由上述對于軟啟動(dòng)器原理及其優(yōu)缺點(diǎn)分析，應該是內置旁路型的適用性最強，優(yōu)點(diǎn)最多，缺點(diǎn)最少。在實(shí)際工作當中還要考慮具體產(chǎn)品品牌的功能和技術(shù)參數以及產(chǎn)品的可考性，根據實(shí)際使用情況進(jìn)行選擇。在此有必要區分的是頻繁啟動(dòng)和不頻繁啟動(dòng)，對于軟啟動(dòng)器來(lái)講，一般情況下如果啟動(dòng)間隔時(shí)間不超過(guò)2分鐘每小時(shí)不超過(guò)30次，即可定為不頻繁啟動(dòng)。小于此數應按頻繁啟動(dòng)考慮。風(fēng)機泵類(lèi)負荷一般都屬于不頻繁啟動(dòng)。機械傳動(dòng)有頻繁啟動(dòng)的也有不頻繁啟動(dòng)的，象皮帶機、球磨機等可按不頻繁啟動(dòng)考慮，如果是起動(dòng)機或大型機械設備所配的電動(dòng)機需要可逆功能的多屬于頻繁啟動(dòng)。      在頻繁工作的場(chǎng)所選取軟啟動(dòng)器要按電動(dòng)機的起動(dòng)電流選取，因為軟啟動(dòng)器生產(chǎn)廠(chǎng)家一般選取的可控硅電流是電動(dòng)機額電流的2.5倍。限制最大電動(dòng)機啟動(dòng)電流是額定電流的4.5倍，在不頻繁操作下充分利用可控硅短時(shí)過(guò)載能力，所以在頻繁啟動(dòng)的條件下，應加大選取軟啟動(dòng)器的容量，根據頻繁度的不同取在1.2~1.5倍即可。同時(shí)由于可控硅頻繁工作，為了排除可控硅散發(fā)的大量的熱量，軟啟動(dòng)器必需帶有機械風(fēng)冷。對于機械風(fēng)冷的軟啟動(dòng)裝置，一臺開(kāi)關(guān)柜最好放一臺軟啟動(dòng)裝置，而且開(kāi)關(guān)柜也要設置機械通風(fēng)。

電機軟啟動(dòng)器的主接線(xiàn)種類(lèi)及常見(jiàn)故障

      電機軟啟動(dòng)器的主接線(xiàn)方法：

      1、在線(xiàn)型：

      所有軟啟動(dòng)器的控制器都有電動(dòng)機過(guò)載保護，當軟啟動(dòng)器在線(xiàn)運行時(shí)軟啟動(dòng)器的控制器能對電機進(jìn)行過(guò)載保護，不要加裝熱過(guò)載繼電器。由于經(jīng)過(guò)可控硅后的電流諧波電流非常大，所以不能加裝電子式熱過(guò)載繼電器，否則熱繼的誤動(dòng)作使系統不能正常工作。由于可控硅比較昂貴而且更換困難，為了保護可控硅要用快速熔斷器防止軟啟動(dòng)器下口發(fā)生短路燒毀可控硅，圖4A是指在經(jīng)常使用的場(chǎng)所，軟起動(dòng)器的上口不加接觸器，圖4B是指不經(jīng)常使用的場(chǎng)所，在停車(chē)后將軟啟動(dòng)器的電源斷開(kāi)。

      2、旁路型：

      旁路運行軟啟動(dòng)器，離開(kāi)旁路接觸器是無(wú)法運行的，所以在兩種主接線(xiàn)方案里都有。對于軟啟動(dòng)器上口的接觸器的作用和在線(xiàn)運行方式下作用相同在此不再重復。著(zhù)重說(shuō)明的是熱繼電器，把它安方在旁路接觸器的下口，不通過(guò)起動(dòng)電流最好，尤其是電子熱繼電器，由于經(jīng)過(guò)軟啟動(dòng)器后電流諧波很大能干擾電子熱繼電器誤動(dòng)作而使電機停車(chē)。另外因為可控硅的短時(shí)工作沒(méi)必要安裝快速熔斷器，所以在主結線(xiàn)方案里沒(méi)有加裝快速熔斷器。

      3、內置旁路型：

      它的主接線(xiàn)和在線(xiàn)型的大致相同，唯一的優(yōu)點(diǎn)是因為可控硅的短時(shí)工作沒(méi)必要安裝快速熔斷器。      電動(dòng)機的過(guò)載保護是有軟啟動(dòng)器的控制器實(shí)現的，它不僅在功能和性能上超過(guò)電子熱繼電器，而且不會(huì )因主回路的諧波電流及外界的干擾而誤動(dòng)作。

      電機軟啟動(dòng)器的常見(jiàn)故障

      軟啟動(dòng)器的故障大體分如下幾種：

      1、電動(dòng)機起不來(lái)：

      電動(dòng)機起不來(lái)的原因大致分兩種情況：

      一是六只可控硅的其中一只觸發(fā)不可靠或是不導通，此時(shí)一相電路通過(guò)的是半波直流，電動(dòng)機的兩相繞組通過(guò)的直流對電動(dòng)機起到了制動(dòng)作用，不僅電機起不來(lái)，嚴重的還會(huì )燒毀電機和可控硅。

      二是啟動(dòng)參數或啟動(dòng)曲線(xiàn)不合適造成電機起不來(lái)，這是常見(jiàn)故障。前者在使用過(guò)程當中會(huì )發(fā)生，但幾率低于接觸器的故障率。后者多發(fā)生在第一次投運調試，調試好以后就不會(huì )出現。多數的廠(chǎng)家不會(huì )出現此現象，啟動(dòng)程序性能好，出廠(chǎng)值設定的適用性強。只有很少廠(chǎng)家的產(chǎn)品需要廠(chǎng)家自己去調試。

      2、可控硅燒毀：

      可控硅擊穿或爆炸，此類(lèi)故障不分國內外品牌，因廠(chǎng)家而易，但都比接觸器的故障率低，而且主要問(wèn)題出現在餅式可控硅的安裝工藝上。

      3、控制器燒損：

      相對于軟啟動(dòng)器來(lái)講，控制器燒毀故障是最嚴重的。有的廠(chǎng)家此類(lèi)故障造成的返修率已超過(guò)30%。進(jìn)口的或合資的廠(chǎng)家此類(lèi)問(wèn)題不多見(jiàn)。主要是控制器的電源和觸發(fā)電路以及輸入電路三部分容易燒毀。

      4、軟啟動(dòng)器誤動(dòng)作：

      電動(dòng)機在運行的裝態(tài)下因軟起動(dòng)器受干擾而停機在停止狀態(tài)下因軟起動(dòng)器受干擾而起動(dòng)是時(shí)有發(fā)生，前者較普遍，后者只有兩個(gè)品牌發(fā)生過(guò)。究其原因，一是產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，二是和線(xiàn)路布局有關(guān)。但是凡是進(jìn)口或合資的軟啟都沒(méi)有上述現象，國產(chǎn)品牌中此問(wèn)題比較多。

      5、軟啟動(dòng)器內部插接件接觸不良：

      軟啟動(dòng)器內部插接件選用本來(lái)不是問(wèn)題，這是國內廠(chǎng)家容易忽略的問(wèn)題，經(jīng)常出現故障。進(jìn)口或合資廠(chǎng)家都不犯此類(lèi)的錯誤。

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