软起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。它的主要构成是串接于电源与被控电动机之间的三相反并联晶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。
　　一、电动机的软起动方式
　　运用串接于电源与被控电动机之间的软起动器,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,赋予电动机全电压,即为软起动,在软起动过程中,电动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,直至起动完毕的方式。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的。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,再按原设定值直线性上升,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。
　　二、软起动与传统减压起动方式的不同之处
　　笼型电机传统的减压起动方式有Y-Δ起动、自耦减压起动、电抗器起动等。这些起动方式都属于有级减压起动,存有明显缺点,即起动过程中出现二次冲击电流。软起动与传统减压起动方式的不同之处是:
　　1.无冲击电流
　　软起动器在起动电机时,通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
　　软起动器可以引入电流闭环控制,使电机在起动过程中保持恒流,确保电机平稳起动。
　　3.自由无级调整
　　根据负载情况及电网继电保护特性选择,可自由地无级调整至最佳的起动电流。
　　三、电动机的软停车
　　电动机的停车方式通常有三种:自由停车、软停车、制动停车。晶闸管软起动器带来最大的停车好处是软停车和制动停车。软停车的种类包括:
　　1.软停止
　　软停止功能应用于需要延长从滑行到停机时间的场合。电压斜波下降时间范围可调,软停止时间的调整与启动时间相互独立,当输出电压降低至负载转矩大于电动机转矩时,负载将停机。
　　2.智能电动机制动
　　该模式用于需要电动机快速停止而不是自由停止的场合,带自动零速停止的制动控制,完全集成到软启动器紧凑的设计中,这一设计使安装更简单和直接,节省了对传统硬件包括接触器、电阻器、定时器和速度传感器的需求,基于制动系统的微处理器适用于对标准的笼型异步电动机的电流制动,使电动机加速停止,从而提高操作循环次数和生产效率。
　　3.精确停车
　　该模式使用需要控制限位停止的场合,在停止时,制动转矩施加到电动机上,直到它达到一个给定的低速(7%或15%额定速度),并且保持这一低速至得到停止指令,制动转矩随后施加到电动机上直到零速。该功能对于一般的定位控制可以有效地节省费用。
　　4.带制动的低速
　　带制动的低速对启动过程和从工作循环的后期制动到停机,提供一个平滑的低速。该模式应用于需要低速(正转方向)定位和校准,同时需要制动控制至挺值的场合。
　　另外软起动器具有实现轻载节能的功能,笼型异步电机是感性负载,软起动器能实现在轻载时,通过降低电机端电压,提高功率因数,减少电机的铜耗、铁耗,达到轻载节能的目的;负载重时,则提高电机端电压,可确保电机正常运行。
　　(作者单位:河南省开封技师学院)