软启动THS1-50550工作原理

来源：醴陵市湘创电器有限公司 时间：2025-03-12 09:29:56 [举报]

电机软启动器是一种用于电动机启动的设备，它主要通过改变加在电机定子绕组上的电压来实现电机的软启动，以下是其常见的几种工作原理：
晶闸管调压原理
软启动器内部通常由三组反并联的晶闸管组成，分别对应电机的三相电源。晶闸管是一种半导体器件，具有可控导电性。在电机启动时，软启动器通过控制晶闸管的触发角，来改变晶闸管的导通时间，从而调节加在电机定子绕组上的电压。
启动初期，触发角较大，晶闸管导通时间较短，电机端电压较低，此时电机以较低的转矩开始启动，避免了过大的启动电流和机械冲击。随着电机转速的上升，逐渐减小触发角，使晶闸管导通时间逐渐增加，电机端电压逐渐升高，直到电机达到额定转速，此时晶闸管完全导通，电机在额定电压下运行。
电子式软启动原理
电子式软启动器采用电子电路来控制电机的启动过程。它通常包含一个微处理器或数字信号处理器（DSP），用于实时监测电机的运行参数，如电流、电压、转速等。
根据预设的启动曲线和控制算法，微处理器或 DSP 会输出相应的控制信号，通过驱动电路来控制晶闸管或其他功率半导体器件的导通和关断，从而实现对电机电压和电流的控制。这种控制方式可以根据不同的负载特性和启动要求，灵活地调整启动参数，实现更加平滑、的软启动过程。
磁控式软启动原理
磁控式软启动器利用磁放大器的原理来调节电机的启动电压。磁放大器由铁芯、绕组和控制电路组成。在启动过程中，通过控制磁放大器的直流控制电流，来改变铁芯的磁导率，从而改变磁放大器的交流阻抗。
当磁放大器的交流阻抗发生变化时，加在电机定子绕组上的电压也会相应改变。启动初期，磁放大器的交流阻抗较大，电机端电压较低，随着启动过程的进行，逐渐减小磁放大器的直流控制电流，使其交流阻抗逐渐减小，电机端电压逐渐升高，终实现电机的软启动。
液阻式软启动原理
液阻式软启动器是在电机的定子回路中串入液体电阻，通过改变液体电阻的大小来实现电机的软启动。液体电阻通常由电解液和电极组成，电解液的导电性能可以通过改变其浓度或温度来调节。
在启动时，液体电阻处于大值，此时电机的启动电流较小，随着电机转速的升高，逐渐降低液体电阻的阻值，使电机端电压逐渐升高，从而实现电机的软启动。当电机达到额定转速后，液阻式软启动器会将液体电阻短接，使电机直接接入电网运行。
电机软启动器的这些工作原理，都旨在实现电机的平稳启动，降低启动电流和机械冲击，保护电机和其他设备，同时也有助于提高能源利用效率，延长设备使用寿命。


软启动器通常具备多种启动模式，以适应不同负载的需求。例如：斜坡升压软启动：输出电压随时间成一定函数关系增加，简单但实际应用中较少，因为不限流会产生较大冲击电流。斜坡恒流软启动：在起动初始阶段逐渐增加电流，达到设定值后保持恒定，直至启动完毕。这种方式适用于风机、泵类负载，是常用的启动方式。阶跃起动：在开机后短时间内使电流迅速达到设定值，实现快速启动。脉冲冲击起动：适用于需要克服较大静摩擦的重载场合，通过短时大电流脉冲帮助电机起动。在电机达到额定转速后，软启动器自动使用旁路接触器取代晶闸管，为电机提供额定电压。这样做不仅降低了晶闸管的热损耗，延长了软启动器的使用寿命，还避免了电网受到谐波污染。此外，软启动器还提供软停车功能。在停车过程中，晶闸管逐渐减小导通角，使电压和转速逐渐下降，终停机。这种方式避免了传统瞬间停电造成的转矩冲击，防止了“水锤效应”对设备的损害。总之，电机软启动器通过控制晶闸管的导通角，实现了电机的无冲击平滑启动和软停车，有效保护了电机、电网及相关设备，延长了设备使用寿命，提高了工作效率。

软启动器启动时间过短会在多个方面产生不利影响，以下为你从对电机、机械设备、电网以及软启动器自身这几个维度详细分析：
对电机的影响
产生过大的电流冲击：正常情况下，软启动器通过逐渐增加电压来平稳启动电机，若启动时间过短，电压上升速度过快，电机电流会在短时间内急剧增大。过大的启动电流会使电机绕组产生大量热量，加速绕组绝缘材料的老化，降低绝缘性能，严重时甚至可能导致绝缘击穿，引发电机短路故障，缩短电机的使用寿命。
造成机械应力过大：启动时间过短会使电机转速迅速上升，电机转子和负载之间会产生的机械冲击力。这种冲击力会作用在电机的轴、轴承等部件上，容易导致轴弯曲、轴承损坏等机械故障，影响电机的正常运行，增加设备的维护成本。
对机械设备的影响
损坏传动部件：电机与机械设备之间通常通过联轴器、皮带等传动部件连接。启动时间过短产生的机械冲击会传递到这些传动部件上，可能导致联轴器损坏、皮带断裂等问题，使机械设备无法正常工作，影响生产的连续性。
影响设备精度：对于一些对精度要求较高的机械设备，如数控机床、精密仪器等，启动时间过短引起的机械冲击会使设备在启动过程中产生振动和位移，破坏设备的初始定位和精度，影响产品的加工质量。
对电网的影响
引起电压波动：启动时间过短导致电机启动电流过大，会在电网中引起较大的电压降，造成电网电压波动。这种电压波动不仅会影响同一电网中其他设备的正常运行，还可能对电网的稳定性造成威胁，引发电力系统的故障。
增加电网负担：过大的启动电流会使电网在短时间内承受较大的负荷，增加了电网的负担。长期频繁出现这种情况，会加速电网设备的老化，降低电网的供电可靠性。
对软启动器自身的影响
加速元件老化：启动时间过短，软启动器中的晶闸管等功率元件需要在短时间内承受较大的电流和电压变化，这会加速元件的老化和损坏，缩短软启动器的使用寿命。
触发保护机制：过大的启动电流可能会触发软启动器的过流保护装置，使软启动器停止工作，导致电机启动失败。频繁触发保护机制还可能损坏保护装置，影响软启动器的正常功能。

软起动器(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SoftStarter。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。

汉显智能型电机软启动器是国内一款基于32位ARM核微控制器开发的电机软起动器，是一种新型智能化的异步电动机起动、保护装置。它是集起动、显示、保护、数据采集于一体的电机终端控制设备。用户使用较少的元件，就可实现较复杂的控制功能。而中英文界面显示又使得操作更简便。

软启动器为满足不同负载特性和应用场景的需求，设置了多种启动模式，以下为你详细介绍常见的启动模式：
斜坡升压启动模式
原理：在这种启动模式下，软启动器控制晶闸管的导通角从初始值开始，按照预先设定的斜率线性增大，使电机的输入电压从零开始逐渐上升，直到达到额定电压。电压上升的过程就像一个斜坡，因此被称为斜坡升压启动。
特点及适用场景：启动过程较为平稳，对电网和设备的冲击较小。适用于对启动平稳性要求较高、负载较轻且惯性不大的场合，如小型风机、水泵等设备的启动。
斜坡恒流启动模式
原理：启动时，软启动器先将电机的电流迅速提升到用户预先设定的恒流值，并保持该电流恒定。随着电机转速的逐渐上升，根据负载的变化自动调整晶闸管的导通角，以维持电流不变。当电机转速达到一定程度后，再逐渐升高电压，使电机加速到额定转速。
特点及适用场景：可以有效地限制启动电流，避免过大的电流对电网和设备造成冲击。适用于负载较重、启动转矩要求较高的场合，如压缩机、破碎机等设备的启动。
阶跃启动模式
原理：在启动瞬间，软启动器会立即施加一个较高的初始电压（阶跃电压），使电机能够迅速克服静摩擦力，快速启动。然后，再按照预设的曲线逐渐升高电压，使电机加速到额定转速。
特点及适用场景：能够在短时间内使电机获得较大的启动转矩，缩短启动时间。适用于需要快速启动的负载，如输送带、搅拌机等设备的启动。
电压控制启动模式
原理：用户可以直接设定电机启动时的初始电压和终电压，软启动器根据设定值控制晶闸管的导通角，使电机的输入电压在启动过程中从初始电压逐渐上升到终电压。
特点及适用场景：这种模式具有较大的灵活性，用户可以根据实际负载情况地控制电机的启动电压，适用于各种不同负载特性的场合。
电流控制启动模式
原理：用户设定电机启动时的大电流值，软启动器在启动过程中实时监测电机的电流，并通过调节晶闸管的导通角将电流限制在设定值以内。当电机转速上升后，电流会随着负载的变化而自动调整，但始终不会超过设定的大值。
特点及适用场景：主要用于对启动电流有严格限制的场合，能够确保电机在启动过程中不会因电流过大而对电网和设备造成损害。

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