一、概述
軟啟動器是一種集電機軟啟動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新型電機控制裝置，國外稱為Softstarters 。其主要工作原理是將軟啟動器串接于電源與被控電機之間，啟動時控制其內(nèi)部三相反并聯(lián)晶閘管的導通角，使被控電機的輸入電壓從零值以預設(shè)函數(shù)關(guān)系在設(shè)定時間內(nèi)逐漸上升，直至啟動結(jié)束賦予電機全壓 。在軟啟動過程中，電機啟動轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加 。停止時晶閘管在得到停機指令后，從全導通逐漸地減小導通角，經(jīng)過一定時間直至全關(guān)閉 。軟啟動器可減少電機啟動過程中對電網(wǎng)的沖擊，減少對機械的磨損，可調(diào)啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩并且可對電機實現(xiàn)軟停止，從而更好的保護電機和負載，是傳統(tǒng)星－三角、自耦降壓啟動器的最佳換代產(chǎn)品 。
二、軟啟動器具備的保護功能
1.過載保護功能：軟啟動器引進了電流控制環(huán)，因而隨時跟蹤檢測電機電流的變化狀況 。通過增加過載電流的設(shè)定和反時限控制模式，實現(xiàn)了過載保護功能，使電機過載時，關(guān)斷晶閘管并發(fā)出報警信號 。
2.缺相保護功能：工作時，軟啟動器隨時檢測三相線電流的變化，一旦發(fā)生斷流，即可作出缺相保護反應(yīng) 。
3.過熱保護功能：通過軟啟動器內(nèi)部熱繼電器檢測晶閘管散熱器的溫度，一旦散熱器溫度超過允許值后自動關(guān)斷晶閘管，并發(fā)出報警信號 。
4.其它功能：通過電子電路的組合，還可在系統(tǒng)中
實現(xiàn)多種聯(lián)鎖保護 。
三、工程實例中的應(yīng)用
由于軟啟動器在電機控制系統(tǒng)中對電機的啟動、運行狀態(tài)、停止均能有效的控制，并且在電機不需要調(diào)速的情況下，軟啟動器相比變頻器既經(jīng)濟又實用，因此近幾年來軟啟動器在電機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用較為廣泛，其主要用于控制泵類和風機類負載 。
江蘇綜藝光伏31MW薄膜太陽能電池生產(chǎn)廠房機電安裝工程項目（以下簡稱綜藝項目）的冷凍水泵、冷卻水泵、熱水泵以及不調(diào)速的空調(diào)機的控制均選用ABB PS S系列軟啟動器，其中冷卻水泵選用PS S 142/245型，下面通過該型號軟啟動器在綜藝項目的運用實例進行一些交流 。
1.首先熟悉ABB PS S系列軟啟動器二次控制的各接線端子，見圖1 。
①、②：工作電源接線端，1接N線，2接L線 。
③：裝置接地端，此端子為功能接地，并不是保護接地 。
④、⑤、⑥：啟動和停止的控制接線端，軟啟動器內(nèi)部帶有自鎖電路，因此直接外接啟動、停止按鈕即可實現(xiàn)控制，見圖2 。
⑦、⑧：故障信號繼電器觸點，內(nèi)附觸點發(fā)出故障信號（本系統(tǒng)選用常開觸點） 。
⑨、⑩：啟動完畢信號指示繼電器動作，內(nèi)置觸點閉合，旁路工作 。停車信號發(fā)出時，內(nèi)置觸點打開 。
⑩、?：外接電流互感器，用于啟動時的限流功能，選用不同變比的電流互感器從而使得最大啟動電流值在控制范圍內(nèi) 。電流互感器應(yīng)安裝于接近軟啟動器處，可接于主回路任意一相 。注：若選用PST系列則不需外接電流互感器，其內(nèi)部已具備該功能 。
2. 利用軟啟動器的工作原理對原設(shè)計電路的改進綜藝項目電氣設(shè)計圖中采用軟啟動器控制的電氣一次回路圖，見圖3 。通過對軟啟動器工作原理的分析，該
一次回路圖存在以下弊端：
（1）沒有設(shè)計旁路 。由于冷凍水泵的功率達75KW，實測得運行電流為120A，若按原設(shè)計電路，軟啟動器長期帶負載運行將導致晶閘管發(fā)熱，從而影響軟啟動器的使用壽命 。
（2）接觸器2KM不應(yīng)串接于主回路中 。當水泵停車時，直接切斷接觸器導致電機瞬間斷電，使得軟啟動器不能實現(xiàn)對電機的軟停止 。由于水泵瞬間停車，會導致管道內(nèi)部產(chǎn)生巨大的“水錘”效應(yīng)，對管道、水泵造成損壞 。
（3）選用PSS系列未外接電流互感器，無限制啟動電流的功能 。
針對以上問題，通過與設(shè)計單位工程師的溝通，將圖3一次電路進行了改進，見圖4：
1）軟啟動器通過其內(nèi)部觸點延時接通旁路接觸器2KM電源，接觸器動作使軟啟動器不帶負載運行，直至停車時再次投入，這樣可以防止軟啟動器長時間帶載發(fā)熱，確保系統(tǒng)正常運行的同時又可延長其使用壽命 。但由于軟啟動器被旁路后不能對電機實施過載保護，因此需加設(shè)熱繼電器1KH來實現(xiàn)過載保護功能 。
2）取消主回路的接觸器，避免電機瞬間斷電，從而達到軟停車的功能 。
3）主回路外接變比為200/1電流互感器，實現(xiàn)限流功能 。
經(jīng)過以上電路圖的修改，較好地解決了原設(shè)計圖存在的問題，滿足了對水泵可靠、有效的控制 。修改后的電機控制的二次原理圖見圖5 。
3. ABB軟啟動器的設(shè)定
ABB 軟啟動器有3 個旋轉(zhuǎn)設(shè)定開關(guān)和一個2 位撥動開關(guān)
（1） 啟動曲線設(shè)定啟動
時電壓提升的時間，共16級可調(diào)時間為1～30秒，見圖6 。一般的動力設(shè)備設(shè)置啟動時間為10秒 。
（2）停止曲線
【軟啟動器在實際工作中的應(yīng)用 ABB軟啟動器工作原理】 設(shè)定停止時電壓下降的速度，共16級可調(diào)時間為0～30秒，選用0秒可直接停止被控設(shè)備，見圖7 。一般泵類設(shè)備的停止斜坡時間為20秒 。
（3）初始電壓Uini、限流功能Ilim
設(shè)定初始電壓以及停止電壓的范圍，可以在30％～70％范圍內(nèi)分五檔選擇 。當電流互感器接于端子11和12時，在1.5～4倍電流互感器變比范圍可調(diào)11級，此時圖 8限流參數(shù)設(shè)定時，其初始電壓以及停止電壓值被固定在40％位置 。見圖8 。
（4）用于選擇連接方式的Line/Delta開關(guān)軟啟動器的主回路可有不同的接線方式，即與電機“內(nèi)接”或與電機“外接” 。開關(guān)S1應(yīng)設(shè)于相應(yīng)的位置 。本文介紹的接線方式為外接法，S1開關(guān)應(yīng)撥于向上位置 。如圖9 。
4. 幾種常見故障的解決方法
（1）軟啟動器無啟動信號
a、檢查旁路接觸器主觸點是否卡在閉合位置，若觸點已燒融則需更換接觸器 。
b、若旁路接觸器完好則軟啟動器內(nèi)部的晶閘管可能被擊穿或者已損壞，此時需更換軟啟動器 。
（2）電機不啟動
a、檢查端子1和2是否接通工作電壓 。
b、檢查啟動信號是否正常，端子5和6之間啟動時應(yīng)閉合，端子4和6之間應(yīng)短接 。
c、檢查內(nèi)接（Delta）和外接（Line）開關(guān)S1位置是否正確 。
d、檢查主回路接線是否正確，主電壓應(yīng)接于軟啟動器端子1L1、3L2、5L3 。
e、檢查熱過載繼電器是否脫扣，處于過載保護狀態(tài) 。
f、檢查軟啟動器是否過熱，如果軟啟動器太熱的話，即使復位后故障依然存在 。檢查軟啟動器風扇工作是否正常，以及冷卻風道是否被灰塵和雜物堵塞 。
（3）電機啟動時或運行過程中突然停止
a、檢查主回路是否缺相 。
b、檢查熱繼電器是否動作 。
c、檢查軟啟動器是否過熱 。
d、排除了以上故障后還是不能故障復位則微處理器出現(xiàn)了故障，需更換內(nèi)部電路板 。
四、結(jié)束語
通過系統(tǒng)了解軟啟動器的性能、用途后可以解決處理工程電機控制系統(tǒng)中的一些問題，從而可以更有效的控制動力設(shè)備，使得系統(tǒng)能更穩(wěn)定、安全的運行 。當然不同廠商的軟啟動器的結(jié)構(gòu)和設(shè)定各有不同，希望通過對ABB軟啟動器應(yīng)用的介紹能給同行的技術(shù)人員帶來些啟示 。
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