软起动器基本原理
软启动的工作原理
软启动的工作原理软启动是一种用于电动机启动的控制方法，它通过逐步增加电机的起动电流，以减小电机起动时的冲击和损坏。
软启动器通常由电路板、电磁接触器、继电器及其他电气元件组成，下面将详细介绍软启动的工作原理。
1. 软启动器的工作原理概述：软启动器通过控制电机的起动电流，实现电机平稳启动。
在启动过程中，软启动器逐步增加电机的电压和频率，使电机在较低的电压和频率下启动，然后逐渐增加电压和频率，直到达到额定电压和频率。
这种逐步启动的方式可以减小电机启动时的冲击和损坏，延长电机的使用寿命。
2. 软启动器的工作原理详解：（1）电路板：软启动器的核心部件是电路板，它包含了控制电机启动的电路和元件。
电路板上通常包括运算放大器、比较器、计时器、触发器等电子元件，通过这些元件的组合和控制，实现对电机启动过程的精确控制。
（2）电磁接触器：软启动器中的电磁接触器用于控制电机的电源开关。
启动时，软启动器通过控制电磁接触器的通断，实现电机的逐步启动。
电磁接触器具有较高的电流和电压承载能力，能够确保电机启动时的安全和稳定。
（3）继电器：软启动器中的继电器用于控制电机的电压和频率。
继电器通常根据预设的启动曲线，逐步切换电机的电源电压和频率，实现电机的逐步启动。
继电器可根据实际需求进行调整，以满足不同电机的启动要求。
（4）保护装置：软启动器通常还包含一些保护装置，用于监测电机的工作状态，并在出现异常情况时进行保护。
例如，过载保护装置可以监测电机的负载情况，当负载超过额定值时，自动切断电源，避免电机受损。
3. 软启动器的工作流程：（1）启动前准备：软启动器通过电路板上的控制元件，检测电机的工作状态和环境条件。
根据预设的启动曲线和保护参数，确定电机的启动方式和启动参数。
（2）逐步启动：软启动器通过控制电磁接触器和继电器，逐步增加电机的电压和频率。
在启动过程中，软启动器根据预设的启动曲线，逐步增加电机的电源电压和频率，使电机从静止状态逐渐达到额定运行状态。
软启动工作原理
软启动工作原理软启动是指在电动机启动过程中，通过控制电源电压和电流的变化，实现对电动机的平稳启动。
软启动可以减少电动机启动时的冲击电流和机械振动，保护电动机和相关设备，延长设备的使用寿命。
下面将详细介绍软启动的工作原理。
软启动通常由软启动器或软启动控制器实现。
软启动器是一种特殊的电力电子装置，通过控制电源电压和电流的变化，实现对电动机的平滑启动。
软启动器通常由电源模块、控制模块和触摸屏显示模块组成。
软启动的工作原理如下：1. 电源模块：软启动器通过电源模块将电网的交流电转换为适合电动机启动的直流电。
电源模块通常包括整流器、滤波器和电容器。
整流器将交流电转换为直流电，滤波器用于滤除电源中的高频噪声，电容器用于储存电能。
2. 控制模块：控制模块是软启动器的核心部分，负责控制电源电压和电流的变化，实现对电动机的平滑启动。
控制模块通常由微处理器、触发电路和保护电路组成。
- 微处理器：微处理器是控制模块的主要控制单元，负责接收和处理用户输入的启动参数，并根据算法控制电源电压和电流的变化。
微处理器还可以监测电动机的运行状态，并根据需要调整启动参数。
- 触发电路：触发电路负责控制电源模块输出的直流电的开关状态，从而控制电动机的启动过程。
触发电路通常使用可控硅或晶闸管等器件实现。
- 保护电路：保护电路用于监测电动机的运行状态，并在出现异常情况时采取相应的保护措施，例如过流保护、过载保护和短路保护等。
保护电路可以有效保护电动机和相关设备的安全运行。
3. 触摸屏显示模块：触摸屏显示模块用于用户与软启动器进行交互，设置启动参数和监测电动机的运行状态。
用户可以通过触摸屏显示模块设置启动时间、加速度和减速度等参数，也可以实时监测电动机的电流、转速和温度等参数。
软启动的工作过程如下：1. 用户通过触摸屏显示模块设置启动参数，例如启动时间、加速度和减速度等。
2. 当用户按下启动按钮时，微处理器接收到启动信号，根据设置的参数计算出合适的电源电压和电流变化曲线。
电机软启动器工作原理
电机软启动器工作原理
电机软启动器是一种用于电机启动的电气设备，其工作原理如下：
1. 初始状态：软启动器断开了电源电路与电机电路的连接，电机处于停止状态。
2. 启动阶段：当用户需要启动电机时，软启动器接通电源电路，并通过控制电路给电机提供逐渐递增的电压或电流。
这种逐渐递增的启动方式可以有效地减小电机在启动过程中的起动电流冲击，避免电网负荷波动。
3. 加速阶段：软启动器根据设定的加速时间，逐步提高输出电压或电流，使电机逐渐达到额定转速。
在这个过程中，软启动器会根据电机负载情况进行动态调整，以保证启动的平稳性。
4. 运行状态：一旦电机达到额定转速，软启动器将维持额定电压或电流的输出，以保持电机正常运转。
同时，软启动器还会检测电机运行状态，如过载、短路、缺相等异常情况，并根据设定的保护参数进行相应处理，以确保电机和系统的安全运行。
总之，电机软启动器通过逐步提供电压或电流，控制电机的启动过程，减小冲击和损坏的风险，并提供对电机运行状态的监测和保护功能。
这种启动方式适用于需要平稳启动和对电网负荷波动要求较高的场合，如大型电机启动、电网容量较小等。
软启动的工作原理
软启动的工作原理软启动是一种常见的电气控制技术，它用于控制大功率电动机的启动过程，以减少启动时的电流冲击和机械冲击，保护设备和延长使用寿命。
本文将详细介绍软启动的工作原理，包括其基本原理、工作流程、优点和应用。
一、软启动的基本原理1.1 电压调制原理软启动通过改变电压的波形来实现电动机的平稳启动。
它通过调制电源电压，使电动机在启动阶段逐渐加速，从而减小了启动时的电流冲击。
1.2 脉宽调制原理软启动采用脉宽调制技术，通过调整开关器件的导通时间和关闭时间来控制输出电压的大小。
在启动过程中，软启动逐渐增加脉冲宽度，从而实现电动机的平稳启动。
1.3 控制电路原理软启动通过控制电路来实现电压和脉冲宽度的调节。
控制电路根据电动机的负载情况和启动阶段的需求，动态调整输出电压和脉冲宽度，以实现电动机的平稳启动。
二、软启动的工作流程2.1 启动阶段在启动阶段，软启动会逐渐增加输出电压和脉冲宽度，使电动机逐渐加速。
这样可以减小启动时的电流冲击，保护电动机和其他设备。
2.2 运行阶段一旦电动机达到额定转速，软启动会保持输出电压和脉冲宽度的稳定，以保证电动机的正常运行。
在这个阶段，软启动再也不起作用，电动机由直接供电驱动。
2.3 故障保护软启动还具有故障保护功能，可以监测电动机的运行状态，并在浮现故障时及时住手电动机的运行，以保护设备和人员的安全。
三、软启动的优点3.1 减小电流冲击软启动可以减小电动机启动时的电流冲击，降低了电网的负荷，减少了电动机和其他设备的损坏风险。
3.2 降低机械冲击软启动通过逐渐加速电动机，减小了机械冲击，延长了设备的使用寿命。
3.3 节能减排软启动在启动过程中逐渐调整输出电压和脉冲宽度，减少了能耗，达到了节能减排的效果。
四、软启动的应用4.1 电动机启动软启动广泛应用于大功率电动机的启动过程，如空调、水泵、风机等设备。
4.2 电网稳定软启动可以减小电动机启动时的电流冲击，降低了电网的负荷波动，提高了电网的稳定性。
软启动工作原理
软启动工作原理软启动是一种用于电动机起动的控制方法，它通过逐步增加电动机的电压和频率，以减小起动时的电流冲击，保护电动机和供电系统。
软启动器通常由电源模块、控制模块和功率模块组成。
软启动的工作原理如下：1. 电源模块：软启动器通过接入电源模块来获取电能。
电源模块通常包括电源输入端、整流电路和滤波电路。
它将输入的交流电转换为直流电，并通过滤波电路去除电源中的噪声和干扰。
2. 控制模块：控制模块是软启动器的核心，它负责监测电动机的状态并控制电源模块输出的电压和频率。
控制模块通常包括微处理器、传感器和控制电路。
微处理器用于接收和处理来自传感器的反馈信号，根据设定的启动曲线控制电源模块输出的电压和频率。
3. 功率模块：功率模块是软启动器的输出部份，它负责将控制模块输出的电压和频率传递给电动机。
功率模块通常由可控硅器件组成，它们可以控制电流的通断和大小。
软启动器通过逐步增加可控硅的导通角度，实现电动机电压和频率的逐渐增加，从而实现软启动的效果。
软启动的工作流程如下：1. 启动准备：当软启动器接收到启动指令时，控制模块会对电动机进行自检，包括检测电动机的相序、绝缘电阻和温度等。
如果检测结果正常，软启动器进入下一步。
2. 预启动：软启动器会根据预设的启动曲线，逐步增加电动机的电压和频率。
通常，软启动器会先将电压和频率逐步提升到一个较低的初始值，然后再逐步增加到额定值。
这样可以减小起动时的电流冲击，避免对电动机和供电系统造成损坏。
3. 启动完成：当电动机的电压和频率达到预设的额定值时，软启动器会将电动机的控制权交给电动机的主控制系统，进入正常运行状态。
软启动器在启动完成后通常会继续监测电动机的运行状态，以便在浮现故障或者异常情况时进行保护和报警。
软启动的优势和应用：1. 降低起动电流：软启动器通过逐步增加电动机的电压和频率，有效地降低了起动时的电流冲击，减少了对电动机和供电系统的压力，延长了设备的使用寿命。
2. 提高运行效率：软启动器可以根据实际需求调整电动机的电压和频率，以提高电动机的运行效率。
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。
软启动工作原理
软启动工作原理软启动是一种用于控制电动机启动过程的技术，它可以减少电动机启动时的电流冲击，保护电动机和相关设备。
软启动器通常由电源模块、控制模块和功率模块组成，下面将详细介绍软启动的工作原理。
1. 电源模块：软启动器的电源模块主要是用来提供电源给控制模块和功率模块。
它通常包括输入滤波器、整流器和直流电源。
输入滤波器用于滤除电网中的干扰和噪声，确保电源的稳定性和可靠性。
整流器将交流电转换为直流电，供给控制模块和功率模块使用。
2. 控制模块：软启动器的控制模块是整个系统的核心部分，它负责监测电机的状态和控制启动过程。
控制模块通常包括微处理器、传感器和控制算法。
微处理器用于处理和分析传感器采集到的数据，根据预设的启动曲线和参数，控制功率模块的输出。
传感器可以监测电机的电流、电压、转速等参数，以实时获取电机的运行状态。
控制算法根据传感器数据和预设参数，计算出合适的控制信号，控制功率模块的输出。
3. 功率模块：软启动器的功率模块主要是用来控制电机的启动过程，它通常由电力电子器件如可控硅、晶闸管等组成。
功率模块通过控制电流的大小和波形，实现对电机的平稳启动。
在启动过程中，功率模块逐渐增加输出电流，使电机逐渐加速，避免了启动时的电流冲击。
同时，功率模块还可以实现对电机的保护功能，如过载保护、短路保护等。
软启动的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 启动准备：当软启动器接收到启动信号时，控制模块将根据预设的启动曲线和参数，计算出合适的控制信号。
同时，控制模块会监测电机的状态，确保电机处于停止状态。
2. 启动过程：控制模块通过控制功率模块的输出，逐渐增加电流和电压，使电机逐渐加速。
控制模块会根据传感器采集到的数据，实时调整控制信号，以保证启动过程的平稳性和可靠性。
在这个阶段，软启动器可以对电机进行保护，如过载保护、短路保护等。
3. 运行状态：当电机达到设定的转速或其他运行条件时，控制模块将停止输出控制信号，功率模块将电机的控制权交给外部控制系统。
电机软启动器原理
电机软启动器原理
电机软启动器是一种用于控制电动机启动的设备，旨在降低电机启动时的冲击电流和机械应力，以延长电机和传动装置的使用寿命。
电机软启动器的原理主要包括以下几个方面：
1. 起动电阻：软启动器中通常包含一个起动电阻，通过控制阻值来限制电流的上升速度。
起动电阻的存在可以减小电机起动时的冲击电流，避免对电网产生过大的影响。
随着电机转速的增加，起动电阻会逐渐被旁路，直至完全去除。
2. 电压控制：软启动器可以通过调节电压来控制电机的启动。
在启动阶段，电压可以逐渐增加，从而使得电机启动时的电流得到控制。
通过电压控制可以实现启动过程的平稳进行，减小电流峰值。
3. 启动时间延迟：软启动器通常具有启动时间延迟功能，可以设定一段时间，在此期间逐渐增加电压和电流。
这样可以使得电机和传动装置有足够的时间适应启动。
启动时间延迟还可以避免电网因电机启动而产生的短暂电压波动。
4. 过载保护：软启动器还可以配备过载保护功能，通过监测电流和温度来及时检测和保护电机。
当电机负载过大或运行异常时，软启动器会及时切断电流，以防止电机和传动装置的损坏。
总之，电机软启动器通过起动电阻、电压控制、启动时间延迟
和过载保护等方式来实现对电机启动过程的控制和保护，以减小起动过程中的冲击电流和机械应力，保护电机和传动装置。
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大范围变化，特别是起动过程中电动机参数的变化和不 确定性，传统的PID调节器，难以达到理想的控制效果， 易产生震荡。而起动过程中电动机的电流与晶闸管调压 电路的控制很难得出精确的数学模型，同时，电动机本 身又是一个高阶､非线性､强耦合的被控对象，因此实现 准确地转矩控制很困难。不依赖被控对象的精确数学模 型用模糊控制进行控制，适合电动机软起动控制。
（e）这种方案在同等容量下，晶闸管承受的电流小，承受的电 压高，需引出六个端子。
另外，还由其他的电路拓扑结构方案，由于有这样或那样的缺 点，最常用的是(a)､(b)方案。
2020/6/10
1
2
2､高压软起动器电路拓扑方案（6000v以上）
L1
T1
T1n
D
T4
T4n
M
L2
T3
T3n
T6
T6n
L3
T5
软起动器的基本原理与应用
希望森兰科技股份有限公司
2020/6/10
软起动器的基本原理与应用
一､慨述 交流异步电动机应用非常广泛，有许多不调速的场合， 仅需要对电机进行起动，由于起动电流过大，会对电网和 其他用电设备造成冲击，受电网容量的限制和保护其他用 电设备正常工作，应对电机的起动过程加以控制。 传统的起动方式： 低压电机：串电阻起动，自耦减压起动，星三角起动， 绕线式电机转子串电阻起动等。 高压电机：串电抗器起动，绕线式电机转子串水阻起 动器起动 2020/6/10 ，频敏变阻起动等。
机的转矩是脉动的，起动过程中特别在低频时振动和发热 比较严重。
8､转速闭环控制 转速控制方式实际上是转速—电流双闭环控制，这种 控制方式同转矩控制方式有类似之处，均须控制转矩。电 动机2的020/6转/10 矩还与转速有关，转速闭环后，
转矩控制方式控制电机的转矩，目的是为了获得稳定的转矩； 而转速闭环控制方式控制电机的转速，目的是使负载按给 定的转速曲线起停。
T3 T6
T5 T2
L1
M L2
L3
(a)
L1
M L2
(C)
L3 M
L1
L2
T1 T4
T3 T6
T5 T2
T1 T4
T3 T6
T1 T4
M
(b)
M
(d)
M
L3
(f)
(e) 图2 软起动器电路拓扑方案
2
3
Title
Size
Number
A4
D a te :
1 7 -D e c -2 0 0
File:
D :\D e s ign
2020/6/10
Ie 电流突跳
4､电流斜坡起
电流限幅
Ia
动控制方式
Ib
电流斜坡
如图5所示，初
始电流为使电机起 Io
动所需的最小电流 0 tk t I
t
这种控制方式使电
t
机电流按照设定的
图5 电流限幅/电流斜坡方式曲线图
曲线逐步上升，直达到设定的最大电流值，然后保持到起
动完成。电流斜坡起动控制方式同样可设置为多段，也可
5､转矩控制方式 由于大型感应电机在起动过程后期，功率因数变化很 快，转子转速常常超过同步转速，经过一个衰减震荡过程 才能达到稳态运行点，电机负载力矩越小和转动惯量越小 就越容易发生震荡，这种现象叫“超标”。对于采用电流 闭环2的020/6软/10 起动器，PI调节器的输出跟随电流的下降，反而
输出更大，控制触发角迅速推至全压，使得电动机输出转
利用双向（两只单向反并联）晶闸管的相控交流调压原理，通 过改变相控角来改变加在电机定子上电压的均方根值。晶闸管过载 能力强，价格便宜。
三､软起动器电路拓扑结构方案 1､低压软起动器（1100V以下）电路拓扑结构方案 如图2有多种结构方案，(a)､(b)方案对称性好谐波比较少。 （c）方案由晶闸管和二极管反并联构成，软启动器起动时，二 极管导通角为180度，晶闸管导通角由小变大，逐渐增加，波形严 重不对称，谐波较大，且电流中既有交流分量又有直流分量，叠加 后的数值很大，引起电动机和输电线路发热。 （d）、（f）方案只有两相（一相）有晶闸管，另一（二）相为 直通，对称性较差。 （c）、 2020/6/10 （d）、（f）使用元件相对较少。
电机的传统起动方式缺点是明显的，即起动电流和机 械冲击较大，起动器体积过大。随着电力电子技术，微机 技术和现代控制技术的发展，电机软起动技术出现且成熟。
二 ､软起动器基本原理
R1
•
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ由图1交流异步电动机
I1
U1
等值电路图，在忽略激磁
X1 -E 1 X2
•
I 2
I0 Xm
Er
R2 S
电流I0的条件下，有
基于上述方程的控制方框图如图6所示。通过实时检
测三2相020/6电/10 流､功率因数结合实际SCR触发角计算出电机的
实际转矩作为反馈再通过PID调节器输出电压实现转矩 的闭环控制，如图6所示：
To r q ue
PID
SCRS M O T
实际转矩
I m 三相s电流
功率因数
PF
La,Lb,L
图6 转矩控制方式原理图
是一种开环控制方式，是 Ua Ub
软起动器最早起动方式。
它C 的电压按预先设定好的
Uo
曲线变化，其斜率由斜坡
上升的时间t决定。另外， 0 tk t I
t
当起动之初电压低于一定
t
值B 时2（020/6一/10 般为120v左右）
图4 电压斜坡/电压突跳方式曲线
电机转矩小于负载转矩，电机不能运转，反而使电机发 热，因此电压斜坡式起动控制方式的电压不是从0开始 上升，而是有一初始电压U0。这个电压通常要根据负载 特性设定成能使电机起动所需的最小电压。也可设置为 按两段斜率起动。
下式是一种带多个加权因子的软起动器模糊控制规则， 如（5）式： 2020/6/10
0E(10)Ec,E0
Uc
1E(11)Ec,E1,2,3 2E(12)Ec,E4,5,6
（5）
3E(13)Ec,E7,8,9
这里，需要选择合适的电流偏差范围，如将3A的
电流偏差E经比例因子K1变换到[-9,+9]论域中， 并选取7个模糊子集，即{负大，负中，负小．零，
正小，正中，正大}，将8A的电流偏差变化率Ec 经量化因子K2变换到[-4，4]的论域中，并选取5 个模糊子集，即{负大，负小，零，正小，正大}。
通过调整加权因子 的取值，可以改变偏差和偏 2020/6/10
差变化率对输出控制量的权重。要适应系统状态的变
化，加权因子 应设置多个，根据系统状态不同
的变化，选取不同的加权因子。 模糊控制相对与其他方式来说，能够实现系统
2020/6/10
电动机转子发热也要消耗一定的能量，节能有限。 五､软起动器应用 软起动器是一种电动机起动的新概念产品，完全取代
星—三角起动 ､自耦减压起动等传统的起动器，广泛应用 于各工业领域。市面上软起动器种类繁多，一般都具有电 压斜坡式起动控制方式､电压突跳式起动控制方式､电流限 幅起动控制方式和软停车方式。实际场合使用最多的是电 流限幅起动控制方式和软停车方式。电流限幅值可在 （2~5）IN之间任意调节。停车方式可设定为软停车或惯 性停车，软停车的时间也可根据负载情况设定。
加突跳电流。 T it l e
这2020种/6/10控制方式是电流限幅起动方式控制方式的扩SiAz4e 展Num，ber
Date :
20-Dec-2005
Fi l e:
D:\ Desi gn E xpl orer 9 9
特别适于具有平方转矩特性的风机､泵类负载，起动时所 需要的转矩很小，随着转速的上升，所需转矩近似成平方 关系增加。因此，起动初始宜加小的起动电流，随着转速 的上升，起动电流也随之上升，这样有利于负载的平稳起 动，电机发热较少。
B
10Hz时一 相电压波 形图
T(ms
2020/6/10
10m s20m s30m s40m s50m s60m s70m s80m s90m s100m s
阴影为晶闸管导通，红线为25Hz，蓝线为10Hz波形图。 起动过程中，控制晶闸管时电机定子端电压按
预设的分频级数上升，如50/13 50/7 50/4 50/2 50/2 50Hz。停车按相反的顺序进行。 由于分级变频起动电压､电流､频率不连续，因而电动
式中，如不考虑温度的影响，电机的定､转子电阻和 定子电抗为常数，转子的电抗随转速改变，无法进行控 制，但电子电流与端电压成正比，控制端电压可控制定 子电流。
2020/6/10
（1）星-三角起动器
L1
L1
L2
L3
DZ5
N
KM8
53
KM9
54
ZJ12 55
KM8
KM1 0
SA
KM8
ZJ 13
SB
JR
SJ 1
这种控制方式适合矿山皮带运输机，不可控的起动与 停止过程，将产生很大的加速度和冲击，造成物料滑落， 损坏设备和传送带。
9､软停车方式 10､直流制动 T1､T2正半周导通，负半周截止。 11､节能运行 电动机调压节能，谐波增加使功率因数､输出转矩降低 功耗：3W/A；允许起动次数：每小时不超过20次。