电源软启动
软启动器基本知识
⒋ 电动力对电机的伤害
大电流在电机定子线圈和转子鼠笼条上产生很大的冲击 力，会造成夹紧松动、线圈变形、鼠笼条断裂等故障。
软起动时，由于最大电流小，则冲击力大大减轻。
⒌ 对机械设备的伤害
全压直接起动时的起动转矩大约为额定转矩的2倍，这 么大的力矩突然加在静止的机械设备上，会加速齿轮磨 损甚至打齿、加速皮带磨损甚至拉断皮带、加速风叶疲 劳甚至折断风叶等等。
◆ 电源电压过低保护：滞后时间:当电源电压低于极 限值
50%时，保护动作，时间<0.5秒，否则低于设定值 时保
护 动作，时间<3秒 ◆ 电源电压过高保护： 当电源电压高于极限值
130%时，保护动作，时间<0.5秒;否则高于设定值时 保
护动作，时间<3秒。 ◆ 负载短路保护，滞后时间: <0.1秒，短路电流为软 起动
图中V，W相 方框内的元件 与U相相同， 没有画出晶闸 管的出发电路
03软启动器的使用场合
原则上，不需要调速的鼠笼型异步电机均可应用软启动器，目前的应用范围是交流380V 或者660V，功率从几千瓦到850KW的电动机，软启动器适用于以下场合： 1要求减小电动机起动电流的场合。 2、正常运行时电动机不需要具有调速功能，只解决起动过程的工作状态。3、在正常运 行时负载不允许降压、降速。 4、电动机功率较大（如大于100kw），起动时会给主变电压器运行造成不良影响。 5、电动机运行对电网电压要求严格，电压降不大于10%U。 6、设备精密、设备起动不允许有起动冲击。 7、设备的起动转矩不大，可进行空载或轻载起动。 8、中大型电动机需要节能起动。从初投资看，功率在75KW以下的电动机采用自耦降 压起动比较经济，功率为90-250kw的电动机采用软起动器较合算。 9、短期重复工作的机械。这里指长期空载（轻载小于35%）短时重载、空载率较高的 机械，或者负载持续率较低的机械，如起重机、皮带输送机、金属材料压延机、车床、 冲床、刨床、剪床等。
软启动输入缺相故障原因
软启动输入缺相故障原因以软启动输入缺相故障原因为标题，我们来探讨一下软启动输入缺相故障的一些可能原因。
软启动器是一种常见的电气设备，用于控制电动机的启动和停止。
它通过控制电动机的电流和电压来实现平稳的启动和停止过程。
然而，有时候我们可能会遇到软启动器出现输入缺相故障的情况，即电源输入缺少一个相位的电压。
那么，为什么软启动器会出现输入缺相故障呢？可能是电源供应不稳定或电源线路故障导致的。
电源供应不稳定可能是由于电网电压波动较大或电源线路接触不良等原因引起的。
在这种情况下，软启动器可能无法正常接收到三相电源的电压，从而导致输入缺相故障的发生。
软启动器的输入端可能存在接线错误。
软启动器通常有三个输入端，分别对应电源的三个相位。
如果在接线过程中出现错误，比如将两个相位接反，或者有一个相位没有接入软启动器，都会导致输入缺相故障的发生。
软启动器内部的电路元件也可能出现故障。
软启动器内部的电路元件包括继电器、电容器、电阻器等，如果其中的任何一个元件出现故障，都有可能导致输入缺相故障的发生。
这种故障通常需要专业人员进行检修和更换。
软启动器的控制逻辑也可能导致输入缺相故障。
软启动器通常通过逻辑电路来控制电动机的启动和停止过程。
如果逻辑电路设计不合理或者出现故障，就有可能导致输入缺相故障的发生。
在这种情况下，需要对软启动器的控制逻辑进行检查和调试。
软启动器的过载保护功能也可能触发输入缺相故障。
软启动器通常会监测电动机的电流，一旦电流超过额定值，就会触发过载保护功能。
在某些情况下，如果电动机的负载过大或者出现故障，就会导致电流超过额定值，从而触发过载保护功能，进而导致输入缺相故障的发生。
可能是软启动器本身的设计或制造问题导致的输入缺相故障。
软启动器是一个复杂的电气设备，涉及到许多电路和元件的设计和制造。
如果在设计或制造过程中存在问题，比如电路连接不良、元件选用不当等，就有可能导致软启动器出现输入缺相故障。
软启动输入缺相故障可能的原因包括电源供应不稳定、接线错误、内部元件故障、控制逻辑问题、过载保护触发以及设计或制造问题等。
软启动器缺相解决方法
软启动器缺相是一种常见的故障，会导致电机无法正常启动或运行。
以下是解决软启动器缺相问题的几种方法：
1.检查电源供应：首先需要仔细检查软启动器的电源供应是否正
常。
如果电源供应有问题，应及时修复或更换电源，确保电源供应的稳定性和可靠性。
2.检查负载情况：检查电机的负载情况，确保负载在软起动器的
额定范围内。
如果负载过重，可以考虑减少负载或更换更适合的软启动器。
3.检查电机情况：定期检查电机的运行状况，包括绕组和接线情
况。
如发现电机有任何问题，应及时修复或更换。
同时，也需要注意电机的安装和接线是否正确。
4.检查软启动器元件：软启动器里面采用的元件都是重要元件，
如可控硅等。
这些元件的质量和可靠性直接影响到软启动器的正常运行。
因此，需要定期检查和更换这些元件，确保其正常工作。
5.调整参数设置：根据实际需求，适当调整软启动器的参数设置，
包括启动时间、停止时间、电压限制等。
这些参数的设置会影响到软启动器的运行状态，因此需要根据实际情况进行调整。
6.寻求专业帮助：如果以上方法都无法解决问题，建议寻求专业
人士的帮助。
专业的技术人员可以根据具体情况进行分析和处理，找到问题的根源并解决它。
总之，软启动器缺相是一种常见的故障，但通过仔细检查电源供应、负载情况、电机情况、软启动器元件、调整参数设置等方法，大部分问题都可以得到解决。
如果无法解决问题，建议寻求专业人士的帮助，以确保软启动器的正常运行并延长其使用寿命。
软启动器的工作原理
c-在起动过程中因电网电压波动比较大，易引起软起动器发出错误指 令。出现提前旁路现象。（建议用户不要同时起动大功率的电机，）
d-起动时满负载起动（起动时尽量减轻负载） e-软起动额定电流设置有问题.
◆ 起动时间过长保护: 由于软起动器参数设置不当或其它原因造成 长
时间起动不成功软起动器会自行保护。
◆ 软起动器过热保护: 温度升至80℃士5℃时保护动作，动作时间 <0.1
秒;当温度降至55℃时(最低)，过热保护解除。
◆ 输入缺相保护：滞后时间: <3秒
软启动具有的保护：
பைடு நூலகம் ◆ 输出缺相保护：滞后时间: < 3秒
时保 护 动作，时间<3秒
◆ 电源电压过高保护： 当电源电压高于极限值 130%时，保护动作，时间<0.5秒;否则高于设定
值时保 护动作，时间<3秒。
◆ 负载短路保护，滞后时间: <0.1秒，短路电流为软起 动
器标称电机电流额定值10倍以上。
软启动器的应用：
按电机的负载和速度变化分类，软启动常用于： 负载变化较大且不允许速度变化的设备：如港口皮带输
电动机直接起动的危害性及软起动好处:
⒈ 引起电网电压波动，影响同电网其它设备的运行
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。
软起动时，起动电流一般为额定电流的2~3倍，电网电 压
什么是软启动
1.什么是软起动器？它与变频器有什么区别？软起动器是一种集软停车、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。
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。
软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。
变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。
变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。
2.什么是电动机的软起动？有哪几种起动方式？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。
（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，实际很少应用。
（2）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（t1至t2阶段），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。
（3）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。
（4）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。
电机软启动方案
电机软启动方案软启动是电机启动过程中逐渐增加电源电压和从静止状态到正常运行速度的过程，以减少电机启动时的冲击和电流过大的问题。
本文将介绍电机软启动的原理、应用场景以及常用的软启动方案。
一、软启动原理电机软启动的原理是通过控制启动过程中电源电压的增加来实现。
传统的直接启动方法会使电机一下子接通全电压，这样电机就会突然承受很大的电流冲击，容易导致电源系统过负荷、电机损坏、设备寿命缩短等问题。
而软启动方法则会逐渐增加电源电压，使电机在启动过程中平稳运行，从而避免了上述问题的发生。
二、软启动的应用场景软启动广泛应用于对电源电流要求较高、起动电流较大的场景，特别是对于大功率电机、重载机械设备等，软启动方案更是不可或缺的。
以下是几个常见的应用场景：1. 水泵系统：水泵启动时需要克服水管内的压力，如果直接启动，会导致电机启动电流过大，软启动可以在起动过程中逐渐增加电压，避免过大的电流冲击。
2. 压缩机系统：压缩机启动时需要克服系统内的压力，软启动可以减少电源电流的冲击，保护电机和设备。
3. 风机系统：风机启动时电机负载大，软启动可以逐渐增加电压，减少起动过程中的能量消耗。
4. 制动器系统：制动器启动时需要耗费大量电流，软启动可以保护电机和制动器。
5. 其他重载机械设备：如输送机、挖掘机、破碎机等，在启动时都可以采用软启动方案，以减少电动机启动时的冲击和对电网的影响。
三、常用的软启动方案1. 电压软启动：通过控制电源电压的大小和变化率来实现软启动。
它是最常见、最简单的软启动方式，能够有效减小电动机的启动电流。
2. 电流限制软启动：通过控制启动过程中的电流来实现软启动。
该方案通过不断调节电源电压和电动机的电路参数，保持电流在允许范围内，从而实现平稳启动。
3. 频率变化软启动：通过改变电源频率来控制电机的启动过程。
这种方案适用于交流电机，通过改变频率来实现电机的无级调速和平稳启动。
4. 线性加速软启动：通过逐渐增加电源电压和频率的方式来实现软启动，使电机在起动过程中平稳加速。
软启动输入缺相故障原因
软启动输入缺相故障原因1. 引言软启动器是一种用于控制电动机的设备，可以实现电机的平稳启动和保护电机免受过载和短路等故障的影响。
然而，在使用软启动器时，有时会出现输入缺相故障。
本文将详细介绍软启动输入缺相故障的原因及解决方法。
2. 软启动器概述软启动器是一种用于控制交流电机的设备，通过逐渐增加电压和频率来实现平稳起动，避免了传统直接起动方式带来的冲击和损坏。
软启动器通常由电源模块、控制模块、输出模块等组成，其中输入缺相故障是指在软启动器运行过程中，输入电源中某个相位的电压丢失或异常。
3. 输入缺相故障原因3.1 供电线路问题供电线路的质量和连接方式是软启动器正常运行的基础。
以下是可能导致输入缺相故障的供电线路问题： - 断线或接触不良：供电线路中存在断线或接触不良的情况，导致某个相位的电压无法正常输入。
- 线路过载：供电线路承载过多负荷，导致电压下降，可能出现输入缺相故障。
- 线路短路：供电线路发生短路，可能导致某个相位的电压异常。
3.2 电源模块故障软启动器的电源模块是提供控制系统所需直流电源的设备，以下是可能导致输入缺相故障的电源模块故障原因： - 电源模块损坏：由于长期使用或其他原因，电源模块内部元件损坏，导致某个相位的电压无法输出。
- 过压/欠压保护：在输入电压超过或低于设定范围时，电源模块会自动断开输出，以保护其他设备。
如果输入电压异常，则可能触发过压/欠压保护机制。
3.3 控制模块故障软启动器的控制模块用于控制启动、停止和保护等功能。
以下是可能导致输入缺相故障的控制模块故障原因： - 控制信号异常：控制信号传输过程中发生异常，导致某个相位的电压无法正常输出。
- 控制模块损坏：由于长期使用或其他原因，控制模块内部元件损坏，导致某个相位的电压无法输出。
4. 输入缺相故障处理方法4.1 检查供电线路•检查供电线路是否存在断线或接触不良的情况，修复或更换有问题的线路。
•确保供电线路负荷适当，避免过载现象的发生。
软启动器的工作原理分析
⒈ 引起电网电压波动，影响同电网其他设备旳运营
交流电动机在全压直接起动时，起动电流会到达额定电 流旳4~7倍， 当电机旳容量相对较大时，该 起动电流会 引起电网电压旳急剧下 降，影响同电网其他设备旳正 常运营。
软起动时，起动电流一般为额定电流旳2~3倍，电网电压 波动率一 般 在10%以内，对其他设备旳影响非常小。
（1）无冲击电流。软起动器在起动电机时，经过 逐渐增大晶闸管导通角，使电机起动电流从零线 性上升至设定值。
（2）恒流起动。软起动器能够引入电流闭环控制， 使电机在起动过程中保持恒流，确保电机平稳起 动。
（3）根据负载情况及电网继电保护特征选择，可 自由地无级调整至最佳旳起动电流。
◆ 起动时间过长保护: 因为软起动器参数设置不当或其他原因造成长 时间起动不成功软起动器会自行保护。
◆ 软起动器过热保护: 温度升至80℃士5℃时保护动作，动作时间<0.1 秒;当温度降至55℃时(最低)，过热保护解除。
◆ 输入缺相保护：滞后时间: <3秒
◆ 输出缺相保护：滞后时间: < 3秒
d-起动时满负载起动（起动时尽量减轻负载） e-软起动额定电流设置有问题.
5、软起动器出现显示屏无显示或者是出现乱码，软起 动器不工作。故障原因可能是： a-软起动器在使用过程中因外部元件所产生旳震动使软
起动器内部连线震松（打开软起动器旳面盖将显示屏连 线重新插紧即可） b-软起动器控制板故障更换控制板 c-显示屏故障更换显示屏 d-显示屏连接线损坏,更换连接线
力强。 (9) 产品可作频繁或不频繁起动。 (10) 还可提供远控接口，还可与PLC直接接口。
（1）限流起动。顾名思义是限制电动机旳起动电流，它 主要是用在轻载起动旳负载降低起动压降，在起动时难以 懂得起动压降，不能充分利用压降空间，损失起动力矩， 对电动机不利。
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在各种过去和现在常用的电源中，开关电源是很普及的，一般可以满足任何设计要求。这种
电源很经济，但在设计中也存在一些问题。这就是很多开关电源(特别是大功率开关电源)，
都存在一个固有的缺点：在加电瞬间要汲取一个较大的电流。这个浪涌电流可能达到电源静
态工作电流的1O倍～100倍。由此，至少有可能产生两个方面的问题。第一，如果直流电
源不能供给足够的启动电流，开关电源可能进入一种锁定状态而无法启动；第二，这种浪涌
电流可能造成输入电源电压的降低，足以引起使用同一输入电源的其它动力设备瞬间掉电。
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传统的输入浪涌电流限制方法是串联负温度系数热敏限流电阻器(NTC)，然而这种简单
的方法具有很多缺点：如NTC电阻器的限流效果受环境温度影响较大、限流效果在短暂的
输入主电网中断(约几百毫秒数量级)时只能部分地达到、NTC电阻器的功率损耗降低了开关
电源的转换效率……。其实上面提出的这两个问题可以通过一个“软启动电路”来解决，下面
详细介绍之。
1 开关电源浪涌电流产生的原因
在论述“软启动电路”以前，我们首先讨论浪涌电流是如何产生的。现代的驱动系统、逆
变器和开关电源等一般通过脉冲调制技术(PWM)来转换电能，其中的核心部件是直流／直
流转换器。如图1所示的开关电源中，输入电压首先经过干扰滤波，再通过桥式整流器变成
直流，然后通过一个很大的电解电容器进行波形平滑，之后才能进入真正的直流／直流转换
器。输入浪涌电流就是在对这个电解电容器进行初始充电时产生的，它的大小取决于起动上
电时输入电压的幅值以及由桥式整流器和电解电容器所形成回路的总电阻。如果恰好在交流
输入电压的峰值点起动时，就会出现峰值输入浪涌电流。
另外，变压器电源起动时也会出现输入浪涌电流。然而，这种输入浪涌电流的出现原因
有所不同。当变压器电源在正弦输入电压的过零点起动时，变压器磁芯的磁化在前几个周期
中被迫进入一种不平衡状态。结果，磁芯在每个半周饱和。此时的励磁电流只能由微弱的漏
电感寄生电阻来限制，导致出现很大的输入浪涌电流。变压器电源通常带有特殊的输入浪涌
电流限制器来保证其在正弦输入电压的峰值起动，以防止出现很高的输入浪涌电流。而如果
在开关电源中也使用这种输入浪涌电流限制器，则如前文所述，后果恰恰相反，不但起不到
限流作用，反而会导致出现峰值输入浪涌电流。故我们今天只讨论开关电源浪涌电流的产生
和消除，变压器电源不在论述范围。
2 软启动电路电气工作原理
如果采用我们今天设计的“软启动电路”来消除开关电源启动时的浪涌电流，可以很好地
避免上述传统浪涌电流限制方法的缺点。通过“软启动”来控制开关电源的启动以消除浪涌电
流，包含这样两条设计原则：即在加电瞬间除去负载、同时限制有用的电流。如果不驱动负
载，开关电源启动时一般电流很小。在很多情况下，启动电流实际有可能要比利用这种方法
保持的稳态工作电流小。
下面采用一个从－48 V～+5 V的开关电源路论述“软启动”技术。所用的开关电源是一
个含有LT1172HVCT的稳压器，从负到正补偿提升式(buck－boost)转换器，其实任何一个
从－48 V～+5 V的开关电源都能工作。其中，软启动电路和开关电源电路是相互独立的，
电气原理如图2所示。
电路的工作原理很简单。在开始加电时，全部晶体管都是截止的，C1处于放电状态，
这时负载是断开的，输入电流由限流电阻R4分流。当开关电源启动时，它的输出电压开始
升高，在输出电压达到4．5 V的时候(D1两端3．9 V加上Q3的Veb=0．6 V)，Q3导通并
对C1充电。当C1两端的电压VC达到Q1的门限电压时(通常为3 V)，Q1导通。VC继续
升高，Q1完全导通，对输入电流提供一个低阻抗通路，并且有效地旁路了限流电阻R4。当
VC达到7．4 V时(D2两端6．8 V加上Q4的Vbe=0．6V)，Q4导通，同时对Q2提供偏压，
也是Q2导通。这样就使负载通过一个低阻抗与电源连接。至此，电源已被安全启动，软启
动电路也已完成其功用。利用下列公式可以计算出Q1和Q2的导通时间：
在VC等于3 V的时候Q1导通，也就是说在电源的输出达到4．5 V以后，大约150 ms
时导通；在VC等于7．4 V时Q2导通，即在Q1导通后的330 ms时导通。这样长的时间，
足以保证电源需要的稳定时间和使Q1与Q2缓慢地导通。因为要把启动电流保持在一个最
小值，所以FET(场效应管)的缓慢导通是至关重要的。若FET转换太快，有可能产生一个大
的浪涌电流，失去软启动电路的效用。
3 注意事项
(1)软启动电路的增加是有代价的。从整体来讲，这种电路可看作是电源的一部分，它
要消耗功率，使电源的效率降低。大部分功率损失是由于输出传递场效应管Q2的导通电阻
不为零所造成的。这种IRFD9210的导通电阻为0．6 Ω。在500 mA输出电流时，Q2将消
耗300 mW功率。如果不允许这样大的损耗时，可以采用导通电阻更小的FET(但往往价格
很高)。
(2)因为开关电源电压的感测是取自场效应管Q2的输入端，所以这种穿过Q2的电阻也
影响负载电压的稳定。只要负载电流是相对恒定的，这个问题并不严重。如果输出电压的变
化较大，可以选用导通电阻低的FET来改善，也可以在软启动电路工作完成以后，在Q2
的输出端加一个电压感测电路来改善。
4 结论
以上详细论述了“软启动电路”是如何消除开关电源浪涌电流的，经过multisim软件仿
真、最后实验室实践证明该软启动电路的控制能力很强。近期我们与 “北京纽波尔电源技术
有限公司”联合设计了一款“SF-DC75～100 W模块电源”，该款电源部分利用了上述的设计
原理，通过市场验证该电路确实能很好地消除较大功率开关电源启动时的浪涌电流，并且大
大改善了模块电源的输出特性，故可以预测该电路具有不错的市场推广价值。实际上，以上
论述我们虽然都限定用在“-48 V～+5 V”的开关电源中，但也可以把它改制成适合于各种开
关电源所用的电路中。