JZBCK低压磁控式电动机软启动器介绍
磁控软起动
磁控软起动磁控软起动是从电抗器软起动衍生出来的，用三相电抗器串在电动机定子实现降压是两者的共同点。
磁饱和软起动不同于电抗器软起动的主要点是其限流作用可控。
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。
本文关心的是无级的，它们是液阻软起动、晶闸管软起动和磁控软起动。
变频调速装置液是一种软起动装置，它是比较理想的一种，它可以在限流同时保持高的启动转矩。
价格贵是制约其推广应用的主要因素。
在电动机定子回路，通过串如有限流作用的电力器件实现软起动，叫做降压或者限流软起动，它是软起动中的一个重要类别。
按限流器件不同可分为：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。
软起动过程描述参数与软起动装置优劣评分项目为了能够客观的对软起动过程以及装置做出比较和评价，提出以下15条。
不言而喻，所有的比较和评价只有在电网、电动机和负载相同的条件下才有意义。
软起动能否完成以及起动（完成）时间；软起动过程中的电动机最大电流（%）；软起动过程中电网的最大电压降（%）；软起动过程中电动机有否机电共振等异常现象；软起动过程中电流的高次谐波含量（%）；软起动装置的价格（常以单位容量的人民币表示）；软起动装置允许的连续起动次数；软起动装置站用的空间太少；软起动装置限流器件开度的易控性；调节是否平滑、快速；软起动装置对使用环境要求的裕度；软起动装置的启动重复性（相连两次软起动“过程描述参数”的守恒性）；软起动装置所提供的起动和停止方式的多样性；软起动装置所具备的对于装置本身以及电动机综合保护功能的完备性（包括过流、过载、欠相、起动超时、接地等，还包括故障提示和显示、诊断、记忆等）；软起动装置在起动过程中的噪声大小；软起动装置所需要的辅助电源功率的大小。
液阻软起动液阻是一种由电解液形成的电阻，它导电的本质是离子导电。
它的阻值正比于相对的二块电级板的距离，反比于电解液的电导率，极板距离和电导率都便于控制；液阻的热容量大。
软启动器工作原理及应用详解
软启动器工作原理及应用详解-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除软启动器工作原理及应用详解(总10页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除软启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。
待电机达到额定转速时，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，转速逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。
▲软启动器的典型控制图▲软启动器接线图直接启动的危害性（1）引起电网电压波动交流电动机在全压直接起动时，起动电流会达到额定电流的4~7倍，当电机的容量相对较大时，该起动电流会引起电网电压的急剧下降，影响同电网其它设备的正常运行。
软启动时，起动电流一般为额定电流的2~3倍，电网电压波动率一般在10%以内，对其它设备的影响非常小。
（2）对电网的影响对电网的影响主要表现在两个方面：1）超大型电机直接起动的大电流对电网的冲击几乎类似于三相短路对电网的冲击，常常会引发功率振荡，使电网失去稳定。
2）起动电流中含有大量的高次谐波，会与电网电路参数引起高频谐振，造成继电保护误动作、自动控制失灵等故障。
软起动时起动电流大幅度降低，以上影响可完全免除。
（3）伤害电机绝缘1）大电流产生的焦耳热反复作用于导线外绝缘，使绝缘加速老化、寿命降低。
2）大电流产生的机械力使导线相互摩擦，降低绝缘寿命。
JZBCK-I（BCK-II）软启动器MODBUS通信协议
JZBCK-I（BCK-II）软启动器MODBUS通信协议
BCK-II 软启动器 MODBUS 通信协议
1 Modbus RTU 通信协议概述
1.1 电⽓接⼝：RS485半双⼯
通信参数：波特率9600、8位数据位、偶校验、1位停⽌位；
1.2 通讯数据格式
数据格式：
数据长度：
2 modbus 点表
2.1 02（0x02）功能码: 读离散量输⼊
注：状态被表⽰成1＝ON 和0＝OFF 。
2.2 03（0x03）功能码: 读保持寄存器
06（0x06）功能码: 写单个保持寄存器
1、地址⼤于0x0100（含0x0100）的保持寄存器使⽤06功能码时，寄存器值必须为0x55AA ，其他所有值均为⾮法值，从站按照异常代码03（⾮法数据）异常响应。
2、主站写参数，如参数超出数据范围，⼤于上限值，则写⼊上限值，⼩于下限值，则写⼊下限值。
3、⽐例没有注明的均为1:1。
2.304（0x04）功能码:读输⼊寄存器1、⽐例没有注明的均为1:1。
3异常应答
3.1⾮法功能 01
主站询问报⽂格式：
本协议没有⽤到0x08功能码，因此⼦站应答：
3.2、⾮法数据地址02
主站询问报⽂格式：
04功能码寄存器地址错误，因此⼦站应答：
3.3、⾮法数据值03
主站询问报⽂格式：
04功能码寄存器数量错误，因此⼦站应答：。
【专业知识】磁控软启动器
【专业知识】磁控软启动器【学员问题】磁控软启动器？【解答】本产品在技术方案上更加突出了以人为本的主导思想，重点考虑了该产品使用的工况条件和非电专业人员操作的现实情况，在可靠性，重复工作的稳定性，自动保护等方面都作了改进。
其原理是：利用饱和电抗器的原理，在高导磁的闭合回路中，通过直流励磁平滑改变电抗器的电抗值，使电抗器两端电压由大到小平滑改变，在起动过程中电动机无极平滑地从初始值上升到全压，使电动机转矩在起动中有一个匀速增加的过程，促使电动机起动特性曲线变软，避免斩波调压过程中所产生的波形畸变和高次谐波，用磁电器件实现对磁电设备（电动机）的控制，从而完成电机平稳的起动过程。
本产品具有以下特点：1.调压方式：无运动部件，无级连续平滑调节电压。
2.抗过载能力强：执行单元瞬态抗过载能力与电动机处于同一水平。
3.输出波形好：磁控限幅调压非斩波式调压，输出电压波形好对电网无污染。
4.复式闭环控制：自动跟踪调节，重复特性好，操作简便。
5.闭路自动转换：无二次冲击电流起动平稳。
6.保护功能：对电动机和起动设备同时设防保护，避免发生违规操作损坏设备的可能性。
7.对电源无相序要求安装方便，主回路与控制回路之间只有磁路联系而无电路的直接联系，控制方式简单，可靠性强。
8.当电动机起动负荷超出额定规范时控制系统自动拉入恒流起动并定时自动强制转换。
9.结构简单、性能可靠、过载能力强、输出波形好。
1.技术指标额定电压：AC380V.50HZ额定功率：15-400KW起动特性：软特性起始电压：（55-75%）Ue起动电流：1.8-5Ie转矩特性：力矩均匀平滑上升转换时间：30S内自动调节转换方式：闭路自动转换起动负载：负载率50%Te以内执行元件：箔式绕组磁放大器控制方式：复式闭环控制具有4-20mA标准信号输出（用户选择）具有开关量输出（AC220V5A用户选择）具有软停止功能（用户选择）保护功能：电动机设：过流，过载，断相和三相不平衡保护起动器设：超限起动保护2.使用条件环境温度：-30-55C相对湿度：相对湿度不超过90%（20摄氏度）低温无凝露使用环境：海拔高度2000米以内工作场所无爆炸危险和破坏绝缘的酸性气体及导电尘埃冷却方式：自然冷却防护等级：IP12地震烈度：8度安装方式：柜体应垂至于地面，倾斜安装不得超过5度以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
低压软启动器选用注意事项
低压软启动器选用注意事项软启动器以体积小，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。
由于软启动器是近年来新发展起来的启动设备，在设计、安装、调试和使用方面还缺少指导性的规范与规程。
我们在软启动器的安装、调试工作中也遇到了一些实际技术问题。
例如：不同启动负载软启动器的选型、软启动冲击电流与过流保护定值的配合、软启动设备容量与变压器容量的关系等问题。
1、软启动器简介目前，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。
电子式以晶闸管调压式为多数。
变频器在某种意义上也是一种软启动器，而且是能够真正地实现软启动的启动器，只是造价要高些。
晶闸管式软启动器是串接在电源与电动机之间的三组正反向并联的晶闸管，通过微电脑控制触发导通角实现交流调压。
晶闸管式软启动器的启动方式有斜坡电压型、突跳加斜坡电压型和限流型等可供选择。
磁控式软启动器是利用磁放大器原理制造的串联在电源和电动机之间的三相饱和电抗器构成的软启动装置。
启动时通过数字控制板调节磁放大器控制绕组的激磁电流，改变饱和电抗器的电抗值调节启动电压降，实现电动机软启动。
不论晶闸管式软启动器还是磁控式软启动器在启动时只能调节输出电压，达到控制启动时的电压降、限制启动电流的目的。
一般的软启动器不能调节电源频率，也就不能象变频器那样从零频零压开始启动电动机，实现无冲击启动。
实际上软启动器在启动设备时还是要产生一定的冲击电流的；斜坡电压型控制软启动器的启动时的电压、电流变化曲线见图1所示。
晶闸管式软启动器采用斜坡电压启动时，开始时要使软启动器输出一个初始电压（初始电压在80~280V之间可以调节），使电动机产生足以克服机械设备的静摩擦的初始转矩，拖动设备开始转动，启动电流为I s。
在微电脑的控制下，继续增加输出电压使电动机加速。
当软启动器的输出电压接近额定电压时，电动机就已达到额定转速，I s降为负荷电流I n。
软启动器工作原理及应用详解
软启动器工作原理及应用详解软启动器是一种广泛应用于电动机启动控制领域的设备，它在电机启动过程中起到缓慢加速、限制起动电流和减少机械冲击的作用。
本文将详细介绍软启动器的工作原理和应用。
软启动器的工作原理：软启动器原理是通过控制电机各相电压的变化，实现电机的缓慢加速。
具体来说，软启动器通过对电压进行调节，使电机在启动过程中的转速逐渐增加，从而实现了减小启动冲击、限制起动电流以及减少机械冲击的目的。
软启动器通常由控制模块、电源模块、保护模块和输出模块等组成。
其中，控制模块主要用于设置软启动器的启动时间、加速度和减速时间等参数，以及接收外部的启动、停止信号。
电源模块则用于为控制模块和输出模块提供电源，保护模块则用于监测电机的运行状态，并在出现异常情况时进行保护。
输出模块是软启动器的核心部分，它负责调节电压、频率和相位等参数，以实现电机的缓慢加速。
软启动器的应用：1.电动机启动控制：软启动器主要应用于电动机启动控制领域。
传统的直接启动方式在启动过程中会引发较大的起动电流冲击和机械冲击，而软启动器能够通过缓慢加速和限制起动电流的方式，减少电机启动时的冲击，提高设备的可靠性和使用寿命。
2.泵类设备控制：软启动器还广泛应用于泵类设备的控制中。
由于泵在启动时的冲击较大，容易产生水锤效应，导致管道破裂等问题。
而软启动器能够通过减小启动冲击，降低水锤效应，从而保护管道和设备。
3.压缩机和风机控制：软启动器在压缩机和风机等设备的启动过程中也有广泛的应用。
这些设备在启动时也会产生较大的机械冲击和电流冲击，而软启动器能够通过缓慢加速和限制电流的方式，保护设备并提高系统的稳定性。
4.电梯和升降机控制：软启动器还被广泛应用于电梯和升降机的启动控制中。
电梯和升降机的启动过程需要平稳且可控，而软启动器能够提供逐渐加速的启动模式，从而保证乘客的安全和舒适性。
总结：软启动器通过控制电机的电压变化实现电机的缓慢加速，其工作原理包括控制模块、电源模块、保护模块和输出模块等组成。
低压软启动器资料
速度反馈特性
速度反馈 -针对特殊负载要求电机速度的线性加速。 可调节 :参照出厂说明
Voltage
应用： * 传送带
Speed RPM
+10 DC
从柴油发电机起动
当从老式的柴油发电机（尤其是那些装备了低成本的电压 调节器的发电机）起动时电压和频率都是不稳定的，会引 起晶闸管的误动作。软起动器配备的特殊程序可以克服这 种不稳定性。
Stalling point
Un
失速点
“Soft stop” 软停止
Speed 速度
智能型的泵控停车特性
泵控停车曲线 --程序设计使能在3条特殊的电压斜坡下降曲线 之间做选择，以阻止电机失速条件的发生和排除水锤现象。
可调节:1-3条曲线，根据要求进行设置（曲线4为转矩控制曲 线）
Voltage Torqu e Spee d
Voltage电压
Torque扭矩
Motor电动机 (D.O.L)
Speed速度
M start
启动
Time 时间
Accel. Torque
Load 负载
Speed 速度
Time 时间
普通的软起动
用普通的软起动器起动电机，起动转矩明显减少，然而最大 转矩仍然很高，在起动过程快结束时会产生高的加速转矩。最大 转矩和此时的加速转矩必须减小，当然也要相应地延长起动时间
泵控程序
设计泵控程序用来排除两种现象： 起动时的过压问题。 停车时的水锤现象。
如果泵的扬程比较高或造成的管道压力比较 大时，采用泵控程序是必须的。
泵采用直接起动方式
电机直接起动，高的加速转矩会使泵速快速增长，引起流速 的快速变化，相应地会使局部管道压力增高。
JZBCK低压磁控式电动机软启动器介绍
新型JZBCK-I型箔式磁控低压软起动器工作原理引言异步电动机软起动控制器在电动机起动过程中,通过控制电动机的电流,使电机缓慢、平滑的加速,避免了大电流对电机和电网的冲击,提高了电网的工作效率,减少了启动时对电机的冲击损伤,从而达到了启动和保护设备的作用。
如果说BCK-II箔式绕组磁控式软起动是针对水阻和热变电阻式启动器不可克服的缺点而出现的最新换代产品,具有十分广阔的应用前景。
那么JZBCK-I基于LPC87C54微控制器,设计了一种新型电机磁控软启动方案,即在异步电动机定子回路串入磁饱和可控电抗器来实现电机的软启动。
1磁控软起动原理介绍JZBCK-I磁控式软启动是从电抗器软起动衍生出来的。
主要由交流部分、直流部分、控制三大部分组成。
主要功能是用可控制的饱和电抗器串在异步电动机定子侧实现降压。
饱和电抗器由封闭的铁芯、直流绕组(控制绕组)和交流绕组(工作绕组)配合组成,交流部分主要串联在电动机定子回路的交线圈的工作绕组,由直流线圈控制铁芯的饱和度,从而控制交流绕组的等效电抗值。
在异步电动机启动过程中,通过反馈自动控制饱和电抗器直流绕组电流,改变铁芯的饱和程度,调节交流绕组的电抗,实现异步电动机的恒流软启动。
JZBCK-I磁控软起动在起动开始时限流作用较强，在软起动过程中逐渐减弱。
电抗器在起动完成后被旁路。
2 JZBCK-I型磁控式软起动控制系统设计2.1 主电路设计图1JZBCK-I型磁控式异步电动机软起动控制系统图如图1所示。
其中,QS为三相电源开关;QF1为交流接触器;QR为饱和电抗器;SR为晶闸管整流电路,是提供饱和电抗器直流绕组直流励磁电流的回路,改变可控硅不同的触发角度,可提供饱和电抗器不同的直流励磁值;HR 传感器,检测磁线圈的温度。
并通过可靠隔离将信号转化为小的电压信号送给单片机。
信号采集在电隔离条件下测量直流、交流脉冲以及各种不规则波形的电流,同时压敏电阻与二极管起到保护可控硅的作用。
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新型ＪZBCK-I型箔式磁控低压软起动器工作原理
引言
异步电动机软起动控制器在电动机起动过程中，通过控制电动机的电流,使电机缓慢、平滑的加速,避免了大电流对电机和电网的冲击,提高了电网的工作效率,减少了启动时对电机的冲击损伤,从而达到了启动和保护设备的作用。
如果说BCK-IＩ箔式绕组磁控式软起动是针对水阻和热变电阻式启动器不可克服的缺点而出现的最新换代产品,具有十分广阔的应用前景。
那么JZBCＫ-Ｉ基于LPＣ87C54微控制器,设计了一种新型电机磁控软启动方案,即在异步电动机定子回路串入磁饱和可控电抗器来实现电机的软启动。
1磁控软起动原理介绍
JZBＣK-I磁控式软启动是从电抗器软起动衍生出来的。
主要由交流部分、直流部分、控制三大部分组成。
主要功能是用可控制的饱和电抗器串在异步电动机定子侧实现降压。
饱和电抗器由封闭的铁芯、直流绕组(控制绕组)和交流绕组(工作绕组)配合组成，交流部分主要串联在电动机定子回路的交线圈的工作绕组,由直流线圈控制铁芯的饱和度,从而控制交流绕组的等效电抗值。
在异步电动机启动过程中,通过反馈自动控制饱和电抗器直流绕组电流,改变铁芯的饱和程度,调节交流绕组的电抗,实现异步电动机的恒流软启动。
ＪZBＣK-I磁控软起动在起动开始时限流作用较强,在软起动过程中逐渐减弱。
电抗器在起动完成后被旁路。
2 ＪZBCK－I型磁控式软起动控制系统设计
2.1 主电路设计
图1
JZBＣK－I型磁控式异步电动机软起动控制系统图如图1所示。
其中，QS为三相电源开关；QF1为交流接触器;QR为饱和电抗器；SR 为晶闸管整流电路,是提供饱和电抗器直流绕组直流励磁电流的回路,改变可控硅不同的触发角度,可提供饱和电抗器不同的直流励磁值;HR传感器,检测磁线圈的温度。
并通过可靠隔离将信号转化为小的电压信号送给单片机。
信号采集在电隔离条件下测量直流、交流脉冲以及各种不规则波形的电流,同时压敏电阻与二极管起到保护可控硅的作用。
2.2 控制系统设计
JZＢCK－I磁控软起动智能控制系统的硬件总体结构如图2所示。
它主要由微处理器系统、信号检测、功率变换单元、现场总线、人机交换模块等组成。
智能控制器在软起动中的作用是根据电机起动中的电流、电压信号进行智能控制,通过功率变换单元控制可变电抗器的电抗,从而控制异步电动机的起动。
所以,智能控制器主要包括如下几个基本功能:启动电量信号的检测、智能控制算法运算、功率变换单元控制、开关器件控制。
此外,为完善系统功能,系统还具有友好的人机交互界面、现场总线通信、存储数据等功能。
2.3 系统软件设计
软起动控制流程主要有软起动初始化、起动状态检查、软起动、软起动结束几个阶段。
根据以上步骤,利用结构化设计思想,将系统软件分成主程序、初始化程序、软起动过程控制程序、数据通讯程序、
人机交互程序、数据存储等若干功能模块,控制硬件系统自动采集、检测输入信号,对输入数据进行判断与处理,并按要求输出所需的控制信号。
主程序流程图如图4所示,系统上电初始化结束后先进行系统自检，自检完成后判断电机所处的状态,根据不同的状态接收不同的命令。
如果检测电机处于准备阶段,则接到启动指令后进行触发角的测量,发出触发脉冲起动电机；如果检测电机处于高速阶段，则瞬时给出最大触发角实现电机的软停。
在整个循环过程中,任何一项测试
不能通过则闭锁所有中断停机。
２.4 模糊ＰID控制器设计
当异步电动机起动或负载变化时,由于实际电流与给定电流的误差太大，单纯采用PID控制进行调频调功时,容易造成积分累积,最终引起系统较大的超调,甚至可能引起系统的振荡,使得系统的稳定性变差。
智能控制器采用模糊控制器与PＩD控制器相结合的方案,其控制器系统结构图如图３所示。
系统主要由ＰIＤ控制器、模糊控制器以及误差e和误差变化eｃ的离散化环节(k4)、模糊化环节k1和ｋ２、控制量输出比例环节k3、在线参数自调整环节组成。
PID控制器是在误差很小时起作用,用来消除静态误差，当误差较大时,该环节作用较小。
参数自调整的作用,是根据误差e和误差变化率ec,在线调节k1、k2和k3,使系统的动特性与稳态性能更好地相互兼顾。
图3
３结论
实验证明,JZBCK-I磁控式饱和电抗器降压起动通过控制直流励磁绕组的电流大小来改变铁芯饱和度，从而它的等效电抗值是可控的。
通过调节饱和电抗器(ＱR)的直流励磁电流,可以连续改变其电抗以维持起动电流恒定。
当软起动完成后,由于电抗器电抗值相当小,旁路饱和电抗器不会产生二次电流冲击，所以磁控软起动克服了定子串联电抗器启动的缺点。
合理选择起动时间和饱和电抗器的直流励磁电流,对改善异步电动机的启动性能有着重要的作用，使异步电动机起动达到限流调节、平滑、快速、可靠性高等要求。
2.5 提供故障解决方案
对运行状态加以监测,而后对相应的运行人员发出警告指示，并提供推荐的修正措施。
３应用效果
该系统能准确而及时地把握整个机组轴系运行状况,通过功能强大的振动信号分析、诊断,迅速做出运行评估与维修计划指导方案，有效地判断、预防和消除故障,保证了大型机组的长周期、满负荷安全运行。
图4 主程序控制流程图
技术指标
额定电压：AC38０V 50Hｚ
功率: 1５KW-355KＷ负载:风机、水泵、皮带机、球磨机起动时间：根据负载３0s 内自动调节
起动负荷：负载率50%Ｔｅ以内
执行原件:箔式绕组磁放大器
控制方式:闭环控制
起动频次：12次/小时(增强型)
具有４-20mA标准信号输出和开关量信号输出。
具有 48５信号通讯功能，协议支持ＭＯDBUS-RＴU。
具有软停止功能。
保护功能：软起动器对电机的起动、运行过程全方位监控。
对过电流、缺相、三相不平衡、过电压、欠电压等等全部采取反时限保护,能够满足各种
负载需求；各种保护参数、运行参数进行修改、设定、数据传输、
起停操作、数据记录及电机工作状态及参数动态显示;并对故障有报
警和记录保存。
使用条件
环境温度: -5０~55℃
环境湿度：９0%无冷凝或滴水
冷却方式:自然风冷。
使用条件: 软起动器使用时应配起动和旁路运行交流接触器。
防护等级：ＩP2０。
抗震能力: 海拔高度3000米以下,振动装置0.5G以上。
安装方式：柜体应垂直于地面，倾斜安装不超过５度。
使用场所：室内无腐蚀性气体，无导电尘埃且通风良好。