可控硅软启动的工作原理及常见故障.
关于金风S48／750KW风机软启动过程及故障分析
关于金风S48/750KW风机软启动过程及故障分析摘要：金风S48/750KW风机启动时，为了避免启动电流对电网的冲击，采用由双向可控硅组成的软启动控制电路，通过控制可控硅的导通角，从而控制发电机定子绕组的输入电压，使发电机的启动电流平滑上升，减小了电机的启动损耗。
并在PLC的程序控制下，当电机转速达到设定值时，自动闭合旁路接触器，使可控硅开关安全切出，最终完成发电机的并网。
关键词：软启动双向可控硅异步发电机控制流程故障分析金风S48/750KW风机在新疆风能公司苜蓿台风电场安装39台，总计容量29250KW。
从2010年至今已经运行两年有余，一些软启动故障也渐渐暴露出来。
本文通过对软启动的启动过程和故障分析，为风机维护人员处理此类故障提供参考。
一、什么是软启动（一）软启动的定义软启动（soft start），是指在电机启动过程中，通过控制电机的启动电压，从而使电机的启动电流平滑运行的一种启动方式。
（二）软启动的种类1．斜坡升压软启动这种启动方式比较简单，不具备电流闭环控制，仅调整晶闸管导通角，使之与时间成一定的函数关系增加。
其缺点是，由于不限流，在电机启动过程中，有时产生较大的冲击电流使晶闸管损坏，对电网影响较大，实际应用较少。
2.斜坡恒流软启动这种方式是在电机的初始启动阶段，启动电流逐渐增加，当电流达到预先所设定的值后保持恒定，直至启动完毕。
启动过程中，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，则启动转矩大，启动时间短。
该启动方式是应用最多的启动方式，尤其适用于风机负载的启动。
3.阶跃启动开机后以最短的时间使启动电流迅速达到设定值，即为阶跃启动。
通过调节启动电流设定值，可以达到快速启动效果。
4.脉冲冲击启动在启动初始阶段，让晶闸管在极短的时间内，以较大电流导通一段时间后回落，再按原设定值线性上升，最后连入恒流启动。
该启动方法，在一般负载中较少应用，适用于重载并需要克服较大的静摩擦的启动环境。
可控硅控制高压软起说明书新知识讲解
DGQ-G高压软起动装置说明书Contents目录一、产品概述--------------------------------------------------------4二、型号说明-----------------------------------------------------4--5三、工作原理 -------------------------------------------------------5四、设计结构-----------------------------------------------------5--6五、技术特点-----------------------------------------------------6--7六、技术指标和性能-----------------------------------------------7--10七、软起动装置控制模式------------------------------------------11--14八、故障记录-------------------------------------------------------14九、通信说明---------------------------------------------------14--19十、日常维护-------------------------------------------------------19十一、外形尺寸---------------------------------------------------------------------------------20前言感谢您使用湖北缔造电气有限公司生产的DGQ系列电动机软起动装置。
为了充分发挥软起动装置的功能，请您按规程正确操作和使用，并确保操作者的安全，在使用前请详细阅读本《用户手册》。
浅谈双向可控硅软起动器原理及应用
浅谈双向可控硅软起动器原理及应用作者：张森华时间：2005年1月摘要：该篇文章简单介绍了双向可控硅软起动的工作原理，并与传统三相电动机起动方式相比的优势，也列举了在实际使用中的一些注意事项及经验。
关键词：双向可控硅软起动器原理应用优势1 引言- 三相异步电机的起动，传统的方法常采用“Y---- △”起动及“自耦降压”起动，但其使用元件较多、能耗较大、体积笨重、故障率高、寿命短。
随着科技发展，其使用范围愈来愈小，而双向可控硅软起动器因其能耗低、性能稳定、控制线路简单等优点愈来愈受到欢迎。
因其使用的广泛性，笔者在学习使用中逐步了解其工作原理及性能，并积累了一些使用经验。
2 双向可控硅软起动器的工作原理与分析交流电动机使用双向可控硅软起动器的优势在于：2.1 在起动过程中，避免了运行电压、电流的急剧变化，有益于被控制电动机及机械传动，更有利于电网的稳定。
2.2 起动过程中，用可控硅实施无触点控制，装置使用寿命长，故障率低且易于维护。
2.3 具有故障检测、过流保护功能，能对电机起到极好的保护作用。
交流电动机可控硅软起动（即：电动机在起动过程中，装置所输出的电压按一定规律上升，被控电动机电压由起始电压平滑地上升到额定电压，其转速随控制电压变化而发生相应的软性变化，即由零平滑地加速至额定转速的全过程称为交流电动机软起动）器的最重要元件就是双向可控硅，下面就以双向二极管触发双向可控硅为例说明其工作原理。
如图1所示：VT1为双向二极管，VT2为双向可控硅，R1与R2为电阻，C1为电容，Rf为输出负载，Ui为输入电压，U。
是输出电压。
当双向可控硅VT2阻断时，电容C1经R1、R2和负载Rf充电，当电容电压充到一定值时，双向二极管VT1导通，从而使双向可控硅触发导通。
当电源反相后，电容C1反向充电，待电容电压又达到一定值时触发VT1导通，从而使VT2再次导通，只要改变R1就可以改变正负半周VT2的触发时间，即改变了触发脉冲的相位，也就改变了VT2的导通角，使负载Ｒf得到不同的电压输出，即实现了交流调压。
软启动器工作原理及其日常维修检查
软启动器工作原理及其日常维修检查软启动器工作原理软启动器（软启动器）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。
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。
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。
软启动器日常维修检查平时注意检查软起动器的环境条件，防止在超过其允许的环境条件下运行。
注意检查软起动器周围是否有妨碍其通风散热的物体，确保软起动器四周有足够的空间（大于150mm）。
定期检查配电线端子是否松动，柜内元器件有否过热、变色、焦臭味等异常现象。
定期清扫灰尘，以免影响散热，防止晶闸管因温升过高而损坏，同时也可避免因积尘引起的漏电和短路事故。
清扫灰尘可用干燥的毛刷进行，也可用于皮老虎吹和吸尘器吸。
对于大块污垢，可用绝缘棒去除。
若有条件，可用0.6MPa左右的压缩空气吹除。
平时注意观察风机的运行情况，一旦发现风机转速慢或异常，应及时修理（如清除油垢、积尘，加润滑油，更换损坏或变质的电容器）。
对损坏的风机要及时更换。
如果在没有风机的情况下使用软起动器，将会损坏晶闸管。
如果软起动器使用环境较潮湿或易结露，应经常用红外灯泡或电吹风烘干，驱除潮气，以避免漏电或短路事故的发生。
软启动器的原理、特点及在应用中存在的问题和解决思路
软启动器的原理、特点及在应用中存在的问题和解决思路摘要：电动机软启动器一般以大功率双向晶闸管构成三相交流调压电路，以微处理器及信号采集、保护环节构成控制器，通过控制晶闸管的触发角，调节晶闸管调压电路的输出电压，实现电动机的无触点降压软启动、软停车及保护功能。
为此，通过对软启动方式与传统的启动方式进行比较，来分析软启动器的特性，以及各种软启动器的优缺点和正确的应用方法以及常见的故障分析，和在我公司实际应用中存在的问题和解决思路。
关键词：软启动器晶闸管熄焦泵电动机保护异步电动机具有结构简单、体积小、价格低廉、运行可靠、维修方便、运行效率较高及工作特性好等优点，在电力拖动平台上广泛使用。
但是，它有启动电流大的缺点（一般启动电流为额定电流的4～7倍，甚至更大）。
过大的启动电流对电动机本身和电网以及其他电气设备的正常运行会造成不利影响，会在电动机轴上产生瞬时的过大转矩（可达电机满载转矩的1.6～2.0倍），扭曲电机轴、破坏键槽、损坏和轴联接的其他设备，使电动机发热影响其寿命。
供电线路电压损失也会增大，可能使并联于同一供电线路上的其他电气设备的正常运行遭到破坏。
国家有关部门早有明确规定，电动机启动时电网电压降不能超过15%。
对于容量较大的电动机，应采取措施降低电动机的启动电流。
1、电动机的软启动在电动机启动时，降低加到电动机定子绕组的电压，可以减小电动机的启动电流。
电动机的启动方法可分为：一般降压启动和软启动。
一般降压启动是指电动机在启动过程中加在电动机定子绕组的电压变化是瞬间突变的，主要有“Y—△”降压启动和自藕变压器降压启动等；而软启动是使用调压装置在规定的启动时间内，自动地将启动电压连续、平滑地上升，直到达到额定电压。
软启动器以体积小，转矩可以调节、启动平稳冲击小，并具有软停机功能等优点得到了越来越多的应用，大有取代传统的自耦减压、星-角等启动器的趋势。
市场上常见的软启动器主要有电子式、磁控式和自动液体电阻式等类型。
软启动的工作原理
软启动的工作原理软启动是指在电动机启动过程中，通过逐步增加电压或电流来控制电动机的启动速度，以避免电动机启动时产生的大电流冲击，从而保护电动机和电网设备。
软启动的工作原理主要涉及到软启动器的控制电路和功率电路。
软启动器的控制电路是软启动器的核心部分，它通过控制开关元件（如晶闸管、可控硅等）的导通和截断来控制电动机的启动过程。
控制电路通常由微处理器或其他逻辑电路组成，可以根据启动要求进行精确的控制。
在软启动的启动过程中，控制电路通过逐步增加电压或电流的方式，逐渐将电动机带到额定运行状态，从而实现平稳启动。
软启动器的功率电路是用来控制电动机的电源电压或电流的。
在软启动的启动阶段，功率电路通过控制开关元件的导通和截断来调节电动机的电源电压或电流，以实现电动机的平稳启动。
功率电路通常由开关元件、电容器、电感器等组成，可以根据启动要求提供逐渐增加的电源电压或电流。
软启动的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 初始阶段：当软启动器接通电源时，控制电路将开关元件导通，电动机开始接收电源电压或电流。
此时，电动机的启动速度较慢，电流较小。
2. 逐步增加电压或电流：在软启动的启动过程中，控制电路逐步增加开关元件的导通时间，从而逐步增加电动机的电源电压或电流。
这样可以避免电动机启动时产生的大电流冲击，减少对电网设备的影响。
3. 达到额定运行状态：当电动机的电源电压或电流逐渐增加到额定值时，软启动器将控制电路中的开关元件完全导通，电动机达到额定运行状态。
此时，电动机的启动过程完成，可以正常运行。
软启动的工作原理可以有效地减少电动机启动时的电流冲击，降低对电网设备的影响，延长电动机和电网设备的使用寿命。
此外，软启动器还可以提供额外的保护功能，如过载保护、短路保护等，保护电动机和电网设备的安全运行。
总之，软启动通过控制电路和功率电路逐步增加电压或电流来实现电动机的平稳启动。
它的工作原理简单而有效，可以保护电动机和电网设备，提高系统的可靠性和稳定性。
可控硅软启动原理及常见故障
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方式，它通过逐渐增加电机的起动电流，以减少起动时的冲击和压力，从而保护电机和相关设备。
软启动器通常由电气控制器和功率电子器件组成，具有以下工作原理。
1. 软启动器的电气控制器软启动器的电气控制器主要负责控制和监测电机的起动过程。
它通常包括一个微处理器或控制单元，用于处理和执行启动程序。
电气控制器通过接收来自操作员或自动控制系统的信号，以及监测电机运行状态的反馈信号，来实现对软启动器的控制。
2. 软启动器的功率电子器件软启动器的功率电子器件主要用于控制电机的电流和电压。
它通常包括可控硅（SCR）或晶闸管，用于控制电流的通断。
软启动器还可能包括电容器、电阻器等元件，用于调节电压和电流的波形。
3. 软启动器的工作过程软启动器的工作过程可以分为以下几个阶段：- 预充电阶段：软启动器在启动前，通过控制电路将电容器预充电，以确保电路中的电压平稳上升，避免电流突变。
- 加速阶段：软启动器逐渐增加电机的起动电流，通过控制功率电子器件的通断，以实现电机的平稳起动。
在这一阶段，软启动器会根据设定的启动时间和曲线，逐渐提高电机的电流和转速。
- 稳定运行阶段：一旦电机达到设定的运行状态，软启动器会将电流和电压稳定在设定值，以保持电机的正常运行。
4. 软启动器的优点软启动器相比传统的直接启动方式具有以下优点：- 减少起动冲击：软启动器逐渐增加电机的起动电流，避免了直接启动时的冲击和压力，减少了对电机和相关设备的损伤。
- 节约能源：软启动器通过控制电机的电流和电压，减少了起动时的能量消耗，提高了能源利用效率。
- 增加设备寿命：软启动器的平稳起动和运行，减少了设备的机械和电气应力，延长了设备的使用寿命。
- 提高生产效率：软启动器可以根据实际需要，调整电机的起动时间和曲线，以适应不同的工艺要求，提高生产效率和质量。
- 方便维护和监控：软启动器通常配备了故障诊断和监控系统，可以实时监测电机的运行状态，并提供故障报警和保护功能，方便维护和维修。
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晶闸管软起的原理
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。
少应用。
• • 2、脉冲冲击起动 在起动开始阶段，让晶闸管在级短时间内，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。这些起动方式
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。晶闸管软起动一般有下面几种起动方式： • • 1、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
•
•动开始阶段，让晶闸管在极短的时间内全导通后迅速回落，这个时间可
以人为地进行调节再按原设定的值线性上升，进入恒流启动，该启动方法 适用于重载并需克服摩擦的启动场合
我厂晶闸管软起动器全图
•
常见故障及处理方法：
•
（1）。当主回路和控制回路合上空开后，启动无反应
处理方法：应该先看有无备妥信号和启动器有无故障，如有故障 （2）.如有备妥信号则查找驱动信号是否过来 (3).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 则按故障代码排除并复位
端到KA1线圈是否通.
(4)软启动器各参数是否正常。 (5)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。 1、调试过程中软起动器故障<灯亮，电机没反应。 b、电源缺相，软起动器保护动作（检查电源） c、软起动器的输出端未接负载（输出端接上负载后软起动器才能正常工作） 故障原因分析： a、起动方式采用带电方式时，操作顺序有误（正确操作顺序应为先送主电源，后送控制电源）。
都属于有级减压起动，存在明显缺点，即起动过程中出现二次冲击电流。
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3、电压双斜坡启动
在启动过程中，电机的输出力矩随电压增加，在启动时提供一个初始的启动电压，根据负 载可调，将调到大于负载静摩擦力矩，使负载能立即开始转动。这时输出电压从开始按一定的斜 率上升(斜率可调)，电机不断加速。当输出电压达到达速电压时，电机也基本达到额定转速。软 启动器在启动过程中自动检测达速电压，当电机达到额定转速时，使输出电压达到额定电压。
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4、限流启动 就是电机的启动过程中限制其启动电流不超过某一设定值的软启动方式。其输出电压从零 开始迅速增长，直到输出电流达到预先设定的电流限值，然后保持输出电流，在设定的条件下逐 渐升高电压，直到额定电压，使电机转速逐渐升高，直到额定转速。这种启动方式的优点是启动 电流小，且可按需要调整。对电网影响小，其缺点是在启动时难以知道启动压降，不能充分利用 压降空间。
耗。另外，由电机学原理可知，当电动机的输入电源频率不变时，电动机的
输出转矩与输入电压的平方成正比。因此，软起动不仅可以通过使定子电压 连续平滑增加来实现了升压限流起动，而且还减小了电动机起动转矩的冲击。
先了解下晶闸管的结构和原理
晶闸管的符号和等效电路
晶闸管的工作原理
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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
晶闸管软启动的工作原理 及常见故障处理
——讲解员：周宝玉
介绍
• 电机直接起动的危害：
电气方面有： 1.起动时可达5-7倍的额定电流，造成电动机绕组因电流引起过温，从而加速绝缘老化。 2.造成供电网络电压波动大，当电压≤0.85UN时，影响其他设备的正常使用。
机械方面有：
1. 过大的起动转矩产生机械冲击，对被带动的设备造成大的冲击力，缩短使用寿命，影响精确度。如使联轴器损坏、皮 带撕裂等。 2. 造成机械传动部件的非正常磨损及冲击，加速老化，缩短寿命。
软起动的分类
软起动可分为有级和无级两类，前者的调节是分档的；后者的调 节是连续的。传统的软起动均是有级的，如星/角变换软起动，自 耦变压器软起动，电抗器软起动等等。我们本课主要介绍是无级类 的：液阻软起动、磁控软起动和晶闸管软起动。 变频调速装置也是一种软起动装置，它是比较理想的一种，它 可以在限流同时保持高的起动转矩，价格贵是制约其推广应用的主 要因素。 在电动机定子回路，通过串入有限流作用的电力器件实现软起 动，叫做降压或限流软起动。它是软起动中的一个重要类别。以限 流器件划分，可分为：以电解液限流的液阻软起动，以晶闸管为限 流器件的晶闸管软起动，以磁饱和电抗器为限流器件的磁控软起动
晶闸管软起动器主电路图
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