电机软启动的智能控制
软启动的工作原理
软启动的工作原理软启动是一种电机启动的方式，它通过逐渐增加电机的电压和频率，使电机缓慢启动，从而减少启动时的冲击和电流峰值，保护电机和相关设备。
软启动器通常由控制器、功率电子器件和传感器等部件组成，其工作原理如下。
一、控制器控制电压和频率的逐渐增加1.1 控制器通过内置的程序算法，根据设定的启动时间和启动曲线，逐步增加电机的电压和频率。
1.2 控制器监测电机的运行状态，根据实时反馈信号，调整电压和频率的增加速度，保证电机平稳启动。
1.3 控制器还可以实现对电机的保护功能，如过载保护、短路保护等，确保电机在启动过程中不会受到损坏。
二、功率电子器件实现电压和频率的调节2.1 软启动器中的功率电子器件通常采用可控硅等器件，通过控制器对其进行触发，实现电压和频率的调节。
2.2 可控硅器件可以在短时间内实现电压的快速切换，从而实现电机的平稳启动。
2.3 功率电子器件还可以实现对电机的动态调速功能，提高电机的运行效率和稳定性。
三、传感器实现电机状态的监测3.1 传感器通常安装在电机上，用于监测电机的转速、温度、电流等参数。
3.2 传感器将监测到的数据传输给控制器，控制器根据这些数据调整电压和频率的增加速度。
3.3 传感器还可以实现对电机的实时监测和故障诊断，及时发现问题并采取措施。
四、软启动器的优点4.1 软启动器可以减少电机启动时的冲击和电流峰值，延长电机和相关设备的使用寿命。
4.2 软启动器可以提高电机的启动效率和稳定性，减少能源消耗和运行成本。
4.3 软启动器还可以实现对电机的智能控制，提高生产效率和产品质量。
五、软启动器的应用领域5.1 软启动器广泛应用于各种类型的电机启动，如交流电机、直流电机等。
5.2 软启动器适用于需要频繁启停和变频调速的场合，如风机、水泵等设备。
5.3 软启动器还可以与PLC等自动化控制系统配合使用，实现对电机的远程监控和控制。
总之，软启动器通过控制器、功率电子器件和传感器等部件的协同作用，实现了对电机启动过程的精确控制和保护，具有启动平稳、效率高、智能化等优点，广泛应用于各种工业领域。
软启动器简介
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及其电子控制电路。
起动方式斜坡升压软起动斜坡恒流软起动阶跃起动脉冲冲击起动电压双斜坡起动限流起动突跳起动软起动器，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及其电子控制电路。
运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，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。
运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，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。
软起动一般有下面几种起动方式：斜坡升压软起动这种起动方式最简单，不具备电流闭环控制，仅调整晶闸管导通角，使之与时间成一定函数关系增加。
其缺点是，由于不限流，在电机起动过程中，有时要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏，对电网影响较大，实际很少应用。
斜坡恒流软起动这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流逐渐增加，当电流达到预先所设定的值后保持恒定，直至起动完毕。
起动过程中，电流上升变化的速率是可以根据电动机负载调整设定。
电流上升速率大，则起动转矩大，起动时间短。
该起动方式是应用最多的起动方式，尤其适用于风机、泵类负载的起动。
阶跃起动开机，即以最短时间，使起动电流迅速达到设定值，即为阶跃起动。
通过调节起动电流设定值，可以达到快速起动效果。
脉冲冲击起动在起动开始阶段，让晶闸管在极短时间内，以较大电流导通一段时间后回落，再按原设定值线性上升，连入恒流起动。
该起动方法，在一般负载中较少应用，适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合。
软起动与传统减压起动方式的不同，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。
软启动器外围控制线路的智能改造
软启动器外围控制线路的智能改造作者：唐栋周彩霞来源：《中国科技纵横》2015年第21期【摘要】针对目前动力厂的部分重要电机采用的软启动器降压启动时易出现继电器误动作的缺点，故为了使电机运行更加经济、可靠，本文特提出用一台性能更稳定且故障率更低的PLC（S7-200 CPU EM224CN）来替代原来的多个普通继电器控制ATS48（施耐德软启动器）来分时启动2台（或多台）电动机的方法，并以启动两台电机为例，给出系统主回路和控制电路接线图，及PLC部分的主要梯形图、程序，并详细阐述其具体实现的方法。
【关键词】PLC ATS48 电动机接线图主回路实现方法1 应用背景及要求我公司61号动力站中负责冬季中央空调厂房采暖的4台热水泵中每2台热水泵（45KW）共用一个ATR48软启动器进行启/停控制，控制柜内所有二次线路均按照施耐德电气提供的标准控制图接线（大量使用最普通的有触点的各类继电器实现逻辑控制），该系统几乎每年都会因为继电器的误动作或不动作等原因造成热水泵无法正常工作。
由于二次设备线路较为繁杂，故增加了维修难度，致使每次维修周期都较长，不利于长远发展。
再考虑到控制设备占地面积大，故我计划对原控制系统进行技术改造：达到以PLC为控制器，用1台施耐德 Altistart 48对2台相同型号的水泵的v分别启/停进行控制。
2 系统硬件设计2.1 PLC外部接线图（图1）2.2 一次接线原理图（图2）3 系统软件设计3.1 控制梯形图（图3）3.2 梯形图与电机启停详解3.2.1 1#电机启动过程（1）按下MST启动按钮，PLC输出Q0.0得电使得外部继电器KA得电，进线接触器KM1吸合，主触头闭合。
（2）按BPM1启动电机1，当按下BPM1时，PLC内部继电器M10.1（PLC输出Q0.0得电使得外部继电器KA得电，进线接触器KM1吸合）得电；（3）此时ATS48由MST和KM1供电，ATS48的R1端子接通（PLC外部输入I0.6接通）后PLC内部继电器M0.0被激活，此时PLC输出Q0.1输出（KA1闭合）使得软启动接触器KM11吸合。
《电动机的软启动》课件
空调与制冷系统
在空调与制冷系统中，电动机的软启动可以有效地减小机械冲击和振动，延长设备使用寿命和提高系 统的稳定性。
例如，在中央空调系统中，电动机的软启动可以减小空调压缩机启动时的机械冲击和振动，提高系统 的稳定性和可靠性。在制冷系统中，电动机的软启动可以减小制冷剂泵启动时的机械冲击和振动，提 高系统的安全性和稳定性。
案例二：智能家居中的电动机软启动
总结词
智能家居电动机的软启动应用
详细描述
探讨在智能家居系统中，如何利用软启动技术对小型 电动机进行控制，实现、软启动电路设 计及实现效果。
案例三：风力发电系统中电动机的软启动
总结词
风力发电系统中电动机的软启动应用
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMARY
《电动机的软启动》 ppt课件
目录
CONTENTS
• 电动机软启动的基本概念 • 电动机软启动的分类 • 电动机软启动的应用场景 • 电动机软启动的案例分析 • 电动机软启动的发展趋势与未来展望
REPORT
CATALOG
DATE
ANALYSIS
CATALOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
03
电动机软启动的应用场 景
工业自动化
工业自动化是电动机软启动技术应用 最广泛的领域之一。在生产线、包装 机械、物料输送等自动化系统中，电 动机的软启动可以有效地降低启动电 流，减小机械冲击，延长设备使用寿 命。
VS
浅议智能电机启动控制器的应用
浅议智能电机启动控制器的应用李维健(保定市交通科技培训中心，河北保定071000)脯要】在教学实践活动种发现有一节能技改项鹭可供参考。
众所周知，鼠笼型异步电动机虽然具有结构简单运行可靠、维修方便等优点，但采用蛊接露动的方式，使褥痘动龟流炎，鬟；i．电溺和设备造成较大冲击。
而一般降压启动设备虽然能解决启动电流火的问题，但不节能，盈保护单一，不能实现电予拯黼软连锁的动能。
谤2赣嘲糍镌蛰颟纯；疆糍赣≯菠鼹在教学实践活动种发现有一节能技改项目可供参考。
众所周知，鼠笼型异步电动机虽然具有结构简单运行可靠、维修方便等优点，但采用直接启动的方式，使得启动电流大，对电网和设备造成较大冲击。
而一般降压启动设备虽然能解决启动电流大的问题，但不节能，且保护单一，不能实现电子控制软连锁的功能。
某厂有三台离心式鼓风机，用Y315L A一2／175kw鼠笼型电机拖动，其额定电流为320A，启动电流在2500A以上。
因为其电源取自800kV A的变压器，所以原来采用了自耦变压器降压启动方式。
但在使用中，曾经多次出现过启动结束后切换不到全压状志、自耦变压器运行中过热、热线塑壳开关因躲不过启动电流跳闸，以及其主触头过热等一系列问题，而且能耗很大。
1智能电机启动控制器的原瑾智能电机启动控制器是以电机的负载电流为取样源，用所取得的信号去控制电机的恒流软启动器，同时也用作电机过载保护、缺相保护的控制信号，即所取得的电流信号同时控制电机的软启动和过载保护。
通过检湃电机的电压和电流之间的相位差的变化。
作为控制取样信号去控制晶闸管的导通角，从而改变电机的工作电压，使智能电机启动控制器能够自动的根据电机负荷变化而改变电机的工作电压。
在电机空载、轻载时，降低电机的端电压可使其铁耗减少，同时也减少了定子的铜耗，从而减少了电机的空载、轻裁时的输入功率，提高了其功率因素。
智能电机启动控制器具有可调的平滑无级加速特性，因而在减小了启动电流的同时，大大的减少可启动时对机械设备抗冲击和过度磨损。
电机软启动原理
电机软启动原理
电机软启动是一种控制方法，旨在减少电动机在启动时的冲击力。
它通过逐渐增加电机的起动电压，使其平稳地加速至额定运行速度，避免了传统的直接启动方式中产生的冲击力和电网压力波动。
电机软启动的原理主要是通过控制电压的逐渐增加来实现。
在软启动装置中，一般会加入变压器或者电压控制器，通过逐渐提高电压的方式来驱动电机。
当电机启动时，起始电压较低，电机转速较慢，逐渐增加的电压使得电机逐渐加速。
这样可以避免电机在启动时突然受到过大的电压和电流冲击，降低起动时的应力和压力波动。
软启动还可以通过控制电压频率来实现。
在变频器控制下，可以逐渐增加输出频率，使得电机逐渐加速。
与变压器或电压控制器相比，变频器控制的软启动更加灵活，可以实现更精确的速度控制和启动特性调整。
电机软启动不仅可以减少启动时的冲击力，还可以降低电网压力波动，保护电机和其他设备。
它还有助于改善电动机的运行效率和寿命，减少能源消耗和维护成本。
总而言之，电机软启动通过逐渐增加电压或频率的方式实现电机的平稳启动，避免了启动时的冲击力和压力波动，保护了电动机和其他设备，提高了运行效率和寿命。
软启动控制柜功能原理
一、软启动控制柜保护功能：1、过载保护功能：软起动器引进了电流控制环，因而随时跟踪检测电动机电流的变化状况。
通过增加过载电流的设定与反时限控制模式，实现了过载保护功能，使电动机过载时，关断晶闸管并发出报警信号;2、缺相保护功能：工作时，软起动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流，即可作出缺相保护反应;3、过热保护功能：通过软起动器内部热继电器检测晶闸管散热器的温度，一旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管，并发出报警信号。
二、软启动控制柜产品特点：1、选用国际品牌软启动器、可编程序控制器、低压电器及传感装置;2、平稳加速起动，自动旁路输出，平稳减速停止(消除水锤)。
3、自动状态下，水泵电机均由软启动器实现启动，对电网与管网无冲击，大大延长水泵，电机、管道系统控制设备的电气等使用寿命;4、具备多种故障显示及备查记录、完善的久压、过压、过流、过载、短路。
缺相、水源缺水、自动保护停机等保护功能、使用安全、维护简便;5、启动过程连续，无触点切换，可轮换启动多台水泵;6、控制程序化：可按用户需要实现多种控制方式，假如：液位控制、压力控制、温度控制、时间控制、空调水泵循环控制、潜水泵控制、消防控制等。
7、可根据不同的负载设定起动时间与停止时间。
8、起动电压可根据不同的负载在30%-70%Ue(Ue为额定电压)范围内连续可调。
限制起动时间内的电压降，并降低电流峰值。
9、限制起动转矩以保护传动机械。
10、具有节能运行模式，设备负载减轻时系统会自动降低电压进入节能运行模式。
11、本系统具有双重二级保护功能，在一级保护失效或软起器出现断相等故障时，由二次保护直接切断系统电源，避免事故进一步扩大。
12、现场总线接口，可实现远程操作与控制。
13、本产品功能更完善，控制更灵活，可实现软起动、限流起动、软停机、自动旁路运行、一拖三功能。
三、软启动控制柜功能原理：1、控制模式(1)一用一备：控制1#、2#两台水泵，自动时，可工作于“1#主2#备”，或“2#主1#备”，两种状态，当主用泵发生故障时，备用泵将自动投入工作，“手动”起动时用面板操作按钮控制。
TGS3系列智能化电动机软启动器操作说明(第五版)
1
警示事项
TGS3 系列
z 感谢您选用浙江天正电气股份有限公司的软起动器产品，我们将以优异的产品 性能回报您的厚爱！
z 在本软起动产品的安装、使用、维护过程中必须注意以下事项：
安装前请务必详细阅读本操作说明。
必须由专业技术人员安装本软起动器。
必须让电动机的规格与本软起动器相匹配。
严禁在软起动器输出端（U、V、W）接电容器。
安装后裸露的接线端子必须用绝缘胶带包好。
软起动器或相关的其他设备应可靠的接地。
设备维修时必须切断输入电源。
不得私自拆卸、改装本产品。
2
1、TGS3 系列软起动器概况
S3 系列
TGS3 系列软起动器是融合了最新的电机控制理论和电机保护技术及现代计算机技术 的新型设备，是早期用于电动机起动的星/三角转换、自耦降压、磁控降压等起动设备的理 想替代产品；其性能是目前市场上多数没有采用多重闭环控制技术的软起动器产品所无法 比拟的。
7.2.1 限电流起动模式....................................................................................................24 7.2.2 电压斜坡起动模式...............................................................................................24 7.2.3 突跳起动模式.......................................................................................................25 7.2.4 电流斜坡起动模式...............................................................................................26 7.2.5 双闭环起动模式...................................................................................................26 7.3 TGS3 系列软启动器停机模式及应用 ............................................................................26 7.3.1 软停模式............................................................................................................26 7.3.2 自由停机模式......................................................................................................27 7.4 应用举例...........................................................................................................................27 附录一、外围配件规格参数列表 ......................................................................................... 28 附录二、提示页.....................................................................................................................30
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2010 年 第 31 期
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
○机械与电子○
科技信息
电机软启动的智能控制
毛钢元 （淮阴工学院电子信息工程系 江苏 淮安 223003）
【摘 要】随着国民经济的飞速发展，科学技术的日新月异，智能控制系统得到了广泛的应用。 电动机软启动器己逐渐替代传统降压启动方 式,本文介绍了三相交流异步电动机的几种传统启动方式及新型电子软启动器的工作原理与运行特点,设计了一种以单片机系统为核心,双向 可控硅作为调压元件的异步电动机软启动器、接口电路。电路主要由控制及显示、同步和触发三部分组成。应用此系统起动电机时，可以使启动 电流从零线性上升至设定值，实现平稳起动，对电动机无冲击，提高供电可靠性。
图1
限流起动顾名思义是限制电动机的起动电流，它主要是用在轻载 起动的负载降低起动压降，在起动时难以知道起动压降，不能充分利 用压降空间，损失起动力矩，对电动机不利。 斜坡电压起动顾名思义是 电压由小到大斜坡线性上升，它是将传统的降压起动从有级变成了无 级，主要用在重载起动，它的缺点是初始转矩小，转矩特性抛物线型上 升对拖动系统不利，且起动时间长有损于电机。 转矩控制起动用在重 载起动，它是将电动机的起动转矩由小到大线性上升，它的优点是起 动平滑，柔性好，对拖动系统有更好的保护，它的目的是保护拖动系 统，延长拖动系统的使用寿命。 同时降低电机起动时对电网的冲击，是 最优的重载起动方式，它的缺点是起动时间较长。 转矩加突跳控制起 动与转矩控制起动相仿也是用在重载起动，不同的是在起动的瞬间用 突跳转矩克服电机静转矩，然后转矩平滑上升，缩短起动时间。 但是， 突跳会给电网发送尖脉冲，干扰其它负荷，应用时要特别注意。 电压控 制起动是用在轻载起动的场合，在保证起动压降下发挥电动机的最大 起动转矩，尽可能的缩短了起动时间，是最优的轻载软起动方式。
0 前言
随着国民经济的飞速发展，科学技术的日新月异，智能控制系统 得到了广泛的应用。 如：智能大厦、无人值守泵站、无人值守供热站、各 种遥控调度系统、生产作业自动化等等。 这正是国家实现科学技术现 代化的重要标志，也是每一个技术人员肩负的重要责任。
智能控制技术的应用，给我们提出了很多要求。 如电网的波动性， 执行机构的智能配套等，都要求越来越严格。 作为重要驱动执行机构 的电动机来说，它的控制方式受到广大技术人员的高度重视。 既要为 智能控制打下良好基础，又要降低电动机起动时对电网的冲击。 所以， 不得不在电动机的起动设备上做工作。
方案二总结：
训练样本 测试样本
22 副图像
52 副图像
5 实验
5.1 脸图像预处理 本 文 采 用 两 组 图 像 ，第 一 组 图 片 有 22 个 人 共 22 幅 图 像 ，第 二 组
图像有 22 个人共 52 幅图像.所有图像均为 200*300 维的。 5.1.1 读取图像并中心化人脸； 5.1.2 由 中 心 化 后 的 向 量 组 成 60000*N(N 为 图 像 个 数)的 矩 阵 A，再 得到协方差矩阵 AAT； 51.3 求特征向量 P 和特征值 E 5.2 人脸特征提取
Algorithms: Eigenvector Selection and Distance Measures. Second Workshop on
Empirical Evaluation Methods in Computor Vision,2000.
［4］Moon H. and Phillips J., Analysis of PCA-Based Face Recognition Algorithms.In
2 电子软启动器的选择
通过以上所述，毋庸置疑地在工程设计和工程改造中，要想改善 工艺提高自动化水平，降低成本提高企业效益，对电动机的起动就必 须 首 先 采 用 先 进 的 起 动 设 备 — — — 电 子 软 启 动 器 。
在应用电子软启动器时应考虑哪些问题呢？ 做为软启动器首先要 看它的起动性能和停车性能， 目前的软启动器有以下五种起动方式 （图 1）：
鼠笼型异步电动机电子软启动器的诞生给技术人员解决了这个 问题。 它既能改变电动机的起动特性保护拖动系统，更能保证电动机 可靠起动，又能降低起动冲击。
1 电动机起动方式的选择
作为应用最广泛的鼠笼型异步电动机， 它采用降压起动的条件： 一是电动机起动时，机械不能承受全压起动的冲击转矩；二是电动机 起动时，其端电压不能满足规而且配有计算机通讯接口实现智能控制 规范要求；三是电动机起动时，影响其他负荷的正常运行。
92
科技信息
○科教前沿○
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
2010 年 第 31 期
4.2.5 丢弃最前面的三个特征向量:文献[4]中证明对应于最大的三 个 特征值的特征向量往往反映了图像间由于光线不同而造成的差异.从 解决光照的角度来考虑，可以丢弃前面的三个特征向量。
【关键词】异步电动机；软启动器；晶闸管 The Design of the Soft Starter in Asynchronous Machine MAO Gang-yuan
(Electronic and Electrical Engineering College, Huaiyin Institute of Technology, Huai'an Jiangsu, 223003) 【Abstract】With the development of national economy and the improvement of science and technology, the intelligence control system got the extensive application. The soft- start controller will gradually replace the traditional low voltage start operation principles and characteristics of several kinds of three-phase alternating current asynchronous motors and new type electronic soft starter are described,single-chip computer is used as the main control of soft starter and double-action thyristor as voltage adjusting element. It also introduces the correlative computer hardware. The electric circuit is main from the control and manifestation, synchronous with trigger three parts constitute. When it starts motor, current goes up from zero to the given value in linear way. It provided a calm startup ,no impact and improved security for the motor. 【Key words】Asynchronous motor；Soft start；Thyristor
Boyer K.and Phillips J.,editors,Empirical Evaluation Techniques In ComputerVision,
IEEE Computer Society Press, Los Alamitos, CA,1998.
作 者 简 介 ：庞 毅 （1984—），女 ，河 北 保 定 人 ，辽 宁 师 范 大 学 ，硕 士 研 究 生 ，研 究方向为计算数学、模式识别等。
它们的造价比较是：“Y-Δ” 起动器须六根出线而且故障率太高， 维修费也高已不常采用，自藕方式每个千瓦 80 元左右，磁控的每千瓦 150 元左右，自藕和磁控的体积较大且故障率较高，维修费较高 ，电 子 软 启 动 器 每 个 千 瓦 在 100 元 到 200 元 之 间 ，一 般 情 况 下 ，一 台 开 关 柜 能放多台电子软启动器，节省工程造价，且故障率较低，维修费也低。 所以，电子软启动器应是我们首选的目标。
［责任编辑：曹明明］
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（上接第 92 页）是制动停车。 电子软起动带来最大的停车好处就是软 停车和制动停车。 软停车消除了由于自由停车带来的拖动系统反惯性 冲击。 制动停车在一定的场合代替了反接制动停车。
可靠性的选择：可靠性分三个方面，一是产品的短路自保护，二是 无故障停机保护，三是产品故障率。
3 结论
综上所述不难看出，最适用最先进的起动方式应是电压控制起动 和转矩控制起动及转矩加突跳控制起动。 目前的软启动器多是限电流 起动和斜波电压起动，它是最原始最低级最简单的方式，还有的是限 流起动和转矩加突跳控制起动。