軟啟動(dòng)器（Soft Starter）是一種電動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，它主要應(yīng)用于交流異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程中，目的是減少啟動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)的沖擊，提高電動(dòng)機(jī)的使用壽命和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

工作原理：
軟啟動(dòng)器的工作原理主要是通過使用三相反并聯(lián)的可控硅（晶閘管）來實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)輸入電壓的調(diào)節(jié)。在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，軟啟動(dòng)器逐漸增加可控硅的導(dǎo)通角度，從而逐漸增加電動(dòng)機(jī)的輸入電壓。這樣電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流會(huì)隨著電壓的上升而平穩(wěn)增加，直到達(dá)到額定電壓和電流，電動(dòng)機(jī)平滑過渡到全速運(yùn)行狀態(tài)。啟動(dòng)過程完成后，軟啟動(dòng)器通常會(huì)通過旁路接觸器將可控硅短路，以減少可控硅的熱損耗，提高系統(tǒng)效率。

主要作用：
減少啟動(dòng)沖擊電流：軟啟動(dòng)器能夠有效地減少電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流，保護(hù)電網(wǎng)不受電流沖擊的影響。
保護(hù)電動(dòng)機(jī)：通過減少啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流和轉(zhuǎn)矩，軟啟動(dòng)器可以延長電動(dòng)機(jī)的使用壽命，防止因啟動(dòng)電流過大而損壞電動(dòng)機(jī)。
減少機(jī)械沖擊：軟啟動(dòng)器可以降低啟動(dòng)時(shí)對機(jī)械設(shè)備和傳動(dòng)系統(tǒng)的沖擊，減少由此產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音。
節(jié)能：在輕載條件下，軟啟動(dòng)器可以根據(jù)負(fù)載需求調(diào)整電動(dòng)機(jī)的工作電流，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。
提供多種保護(hù)功能：軟啟動(dòng)器通常具有過載保護(hù)、斷相保護(hù)、過熱保護(hù)等多種功能，可以監(jiān)測電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，確保運(yùn)行安全。
提高啟動(dòng)效率：軟啟動(dòng)器能夠使電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)過程中更加平穩(wěn)，減少能量損失，提高啟動(dòng)效率。
適應(yīng)不同負(fù)載需求：軟啟動(dòng)器提供多種啟動(dòng)模式，如限流啟動(dòng)、斜坡電壓啟動(dòng)、轉(zhuǎn)矩控制啟動(dòng)等，以適應(yīng)不同的負(fù)載需求。
軟啟動(dòng)器在現(xiàn)代工業(yè)中廣泛應(yīng)用于泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等各種電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制中，尤其在電動(dòng)機(jī)功率較大，對啟動(dòng)性能要求較高的場合發(fā)揮著重要作用。

軟啟動(dòng)器通常具備多種啟動(dòng)模式，以適應(yīng)不同負(fù)載的需求。例如：斜坡升壓軟啟動(dòng)：輸出電壓隨時(shí)間成一定函數(shù)關(guān)系增加，簡單但實(shí)際應(yīng)用中較少，因?yàn)椴幌蘖鲿?huì)產(chǎn)生較大沖擊電流。斜坡恒流軟啟動(dòng)：在起動(dòng)初始階段逐漸增加電流，達(dá)到設(shè)定值后保持恒定，直至啟動(dòng)完畢。這種方式適用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，是常用的啟動(dòng)方式。階躍起動(dòng)：在開機(jī)后短時(shí)間內(nèi)使電流迅速達(dá)到設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)。脈沖沖擊起動(dòng)：適用于需要克服較大靜摩擦的重載場合，通過短時(shí)大電流脈沖幫助電機(jī)起動(dòng)。在電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，軟啟動(dòng)器自動(dòng)使用旁路接觸器取代晶閘管，為電機(jī)提供額定電壓。這樣做不僅降低了晶閘管的熱損耗，延長了軟啟動(dòng)器的使用壽命，還避免了電網(wǎng)受到諧波污染。此外，軟啟動(dòng)器還提供軟停車功能。在停車過程中，晶閘管逐漸減小導(dǎo)通角，使電壓和轉(zhuǎn)速逐漸下降，終停機(jī)。這種方式避免了傳統(tǒng)瞬間停電造成的轉(zhuǎn)矩沖擊，防止了“水錘效應(yīng)”對設(shè)備的損害。總之，電機(jī)軟啟動(dòng)器通過控制晶閘管的導(dǎo)通角，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的無沖擊平滑啟動(dòng)和軟停車，有效保護(hù)了電機(jī)、電網(wǎng)及相關(guān)設(shè)備，延長了設(shè)備使用壽命，提高了工作效率。

軟啟動(dòng)器具備多種保護(hù)功能，這些功能對于保障電機(jī)和整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。以下為你詳細(xì)介紹軟啟動(dòng)器常見的保護(hù)功能：

過載保護(hù)
- 原理：當(dāng)電機(jī)的負(fù)載電流超過其額定電流且持續(xù)一定時(shí)間時(shí)，軟啟動(dòng)器會(huì)檢測到電流的異常變化。它依據(jù)反時(shí)限特性曲線來動(dòng)作，即過載電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短。
- 作用：有效防止電機(jī)因長時(shí)間過載運(yùn)行而發(fā)熱，避免絕緣材料老化、損壞，從而延長電機(jī)的使用壽命，減少因過載引發(fā)的設(shè)備故障和停機(jī)時(shí)間。

過流保護(hù)
- 原理：在電機(jī)啟動(dòng)或運(yùn)行過程中，如果電流突然急劇增大，超過了軟啟動(dòng)器設(shè)定的過流保護(hù)值，軟啟動(dòng)器會(huì)迅速動(dòng)作。
- 作用：能快速切斷電路，保護(hù)電機(jī)和軟啟動(dòng)器本身不受過大電流的沖擊，防止因過流造成的電氣元件損壞，保障設(shè)備的安全。

過壓保護(hù)
- 原理：實(shí)時(shí)監(jiān)測電源電壓，當(dāng)電壓超過軟啟動(dòng)器設(shè)定的過壓保護(hù)閾值時(shí)，軟啟動(dòng)器會(huì)采取相應(yīng)措施。
- 作用：避免過高的電壓對電機(jī)和軟啟動(dòng)器的絕緣造成破壞，防止因過壓導(dǎo)致的電機(jī)繞組擊穿、電子元件損壞等問題，提高設(shè)備的可靠性。

欠壓保護(hù)
- 原理：持續(xù)監(jiān)測電源電壓，當(dāng)電壓低于軟啟動(dòng)器設(shè)定的欠壓保護(hù)值時(shí)，軟啟動(dòng)器會(huì)做出響應(yīng)。
- 作用：防止電機(jī)在電壓過低的情況下運(yùn)行，因?yàn)榍穳簳?huì)使電機(jī)的轉(zhuǎn)矩下降，轉(zhuǎn)速降低，可能導(dǎo)致電機(jī)堵轉(zhuǎn)，損壞電機(jī)繞組。同時(shí)，欠壓保護(hù)也能避免因電壓不穩(wěn)定對軟啟動(dòng)器的正常工作產(chǎn)生影響。

缺相保護(hù)
- 原理：通過檢測三相電源的電壓或電流，判斷是否存在缺相情況。一旦檢測到某一相缺失，軟啟動(dòng)器會(huì)立即動(dòng)作。
- 作用：電機(jī)在缺相狀態(tài)下運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生不平衡轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)加劇、發(fā)熱嚴(yán)重，甚至燒毀電機(jī)繞組。缺相保護(hù)能及時(shí)切斷電源，保護(hù)電機(jī)免受缺相運(yùn)行的危害。

過熱保護(hù)
- 原理：在軟啟動(dòng)器內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測功率模塊等關(guān)鍵部件的溫度。當(dāng)溫度超過設(shè)定的過熱保護(hù)溫度時(shí)，軟啟動(dòng)器會(huì)采取保護(hù)措施。
- 作用：防止軟啟動(dòng)器因長時(shí)間工作或散熱不良而溫度過高，避免功率模塊等元件因過熱損壞，確保軟啟動(dòng)器的正常運(yùn)行。

相序保護(hù)
- 原理：檢測三相電源的相序，當(dāng)相序與軟啟動(dòng)器設(shè)定的相序不一致時(shí)，軟啟動(dòng)器會(huì)禁止電機(jī)啟動(dòng)。
- 作用：確保電機(jī)按照正確的方向旋轉(zhuǎn)，避免因相序錯(cuò)誤導(dǎo)致電機(jī)反轉(zhuǎn)，從而影響設(shè)備的正常運(yùn)行，特別是對于一些對電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向有嚴(yán)格要求的設(shè)備，相序保護(hù)尤為重要。

漏電保護(hù)
- 原理：通過檢測電路中的漏電電流，當(dāng)漏電電流超過設(shè)定的閾值時(shí)，軟啟動(dòng)器會(huì)迅速切斷電源。
- 作用：防止因設(shè)備漏電對人員造成觸電危險(xiǎn)，同時(shí)也能保護(hù)設(shè)備免受漏電引起的損壞，提高電氣系統(tǒng)的安全性。

軟啟動(dòng)器一般由主電路、控制電路、人機(jī)界面和保護(hù)電路等部分構(gòu)成，以下是各部分的詳細(xì)介紹：

主電路
- 晶閘管組件：這是主電路的核心部分，通常由三對反并聯(lián)的晶閘管組成。晶閘管具有可控的導(dǎo)通特性，通過控制其導(dǎo)通角的大小，可以調(diào)節(jié)施加在電機(jī)上的電壓，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)。在電機(jī)啟動(dòng)過程中，晶閘管的導(dǎo)通角逐漸增大，使電機(jī)端電壓從較低值逐步上升到額定電壓，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)啟動(dòng)。
- 旁路接觸器：在電機(jī)啟動(dòng)完成并達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，旁路接觸器閉合，將晶閘管短接。這樣做的目的是為了減少晶閘管在電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的損耗，提率，同時(shí)也能延長晶閘管的使用壽命。

控制電路
- 微處理器：作為控制電路的核心，微處理器負(fù)責(zé)整個(gè)軟啟動(dòng)過程的控制和管理。它能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的啟動(dòng)參數(shù)（如啟動(dòng)時(shí)間、啟動(dòng)電壓、限流值等），控制晶閘管的導(dǎo)通角，實(shí)現(xiàn)對電機(jī)啟動(dòng)過程的調(diào)節(jié)。同時(shí)，微處理器還能實(shí)時(shí)監(jiān)測電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，如電流、電壓、溫度等，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果做出相應(yīng)的處理。
- 觸發(fā)電路：觸發(fā)電路的作用是為晶閘管提供合適的觸發(fā)信號，使其按照微處理器的控制指令導(dǎo)通。觸發(fā)電路需要控制觸發(fā)信號的時(shí)間和幅度，以確保晶閘管能夠準(zhǔn)確、可靠地導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)電壓和電流的有效調(diào)節(jié)。
- 檢測電路：檢測電路用于實(shí)時(shí)監(jiān)測電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，如電流、電壓、溫度等。通過對這些參數(shù)的監(jiān)測，微處理器可以及時(shí)了解電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，判斷是否存在異常情況，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施。例如，當(dāng)檢測到電機(jī)電流過大時(shí)，微處理器可以通過調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角來降低電流，避免電機(jī)因過流而損壞。

人機(jī)界面
- 操作面板：操作面板通常包括顯示屏和按鍵，用戶可以通過按鍵輸入各種啟動(dòng)參數(shù)，如啟動(dòng)時(shí)間、啟動(dòng)電壓、限流倍數(shù)等。顯示屏則用于顯示軟啟動(dòng)器的工作狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)以及故障信息等，方便用戶實(shí)時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行情況。
- 通信接口：一些軟啟動(dòng)器還配備了通信接口，如 RS - 485、Modbus 等，通過這些接口可以與上位機(jī)（如 PLC、工控機(jī)等）進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。用戶可以通過上位機(jī)對軟啟動(dòng)器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、啟動(dòng)停止控制以及故障診斷等操作，提高設(shè)備的自動(dòng)化管理水平。

保護(hù)電路
- 過流保護(hù)電路：當(dāng)電機(jī)的啟動(dòng)電流或運(yùn)行電流超過設(shè)定的過流保護(hù)值時(shí)，過流保護(hù)電路會(huì)迅速動(dòng)作，通過微處理器控制晶閘管減小導(dǎo)通角或切斷電路，防止電機(jī)因過流而損壞。
- 過壓保護(hù)電路：實(shí)時(shí)監(jiān)測電源電壓，當(dāng)電壓超過設(shè)定的過壓保護(hù)閾值時(shí)，過壓保護(hù)電路會(huì)發(fā)出信號，微處理器會(huì)采取相應(yīng)措施，如降低電機(jī)端電壓或切斷電源，以保護(hù)電機(jī)和軟啟動(dòng)器不受過壓的影響。
- 欠壓保護(hù)電路：當(dāng)電源電壓低于設(shè)定的欠壓保護(hù)值時(shí)，欠壓保護(hù)電路會(huì)觸發(fā)，微處理器會(huì)根據(jù)情況采取停止電機(jī)運(yùn)行等措施，避免電機(jī)在欠壓狀態(tài)下運(yùn)行而損壞。
- 過熱保護(hù)電路：在軟啟動(dòng)器內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測功率模塊等關(guān)鍵部件的溫度。當(dāng)溫度超過設(shè)定的過熱保護(hù)溫度時(shí)，過熱保護(hù)電路會(huì)動(dòng)作，微處理器會(huì)采取降低負(fù)載或停止運(yùn)行等措施，防止設(shè)備因過熱而損壞。

應(yīng)用案例
某大型化工企業(yè)采用醴陵市湘創(chuàng)電器有限公司的軟啟動(dòng)器來控制其關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備 —— 大型離心泵。在引入湘創(chuàng)軟啟動(dòng)器之前，該企業(yè)經(jīng)常面臨電機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流沖擊導(dǎo)致的電網(wǎng)波動(dòng)和設(shè)備損壞問題。自從安裝了湘創(chuàng)軟啟動(dòng)器后，離心泵的啟動(dòng)過程變得平滑穩(wěn)定，啟動(dòng)電流大幅降低，設(shè)備壽命顯著延長，維護(hù)成本也隨之減少。

醴陵市湘創(chuàng)電器有限公司的軟啟動(dòng)器提供多種啟動(dòng)模式，以滿足不同負(fù)載的需求：
1.?斜坡恒流軟啟動(dòng) ：在啟動(dòng)初期，電流逐漸增加至設(shè)定值后保持恒定，適用于風(fēng)機(jī)、泵類等負(fù)載，是為常用的啟動(dòng)方式。
2.?斜坡升壓軟啟動(dòng) ：輸出電壓隨時(shí)間呈特定函數(shù)關(guān)系增長。盡管簡單直接，但在實(shí)際應(yīng)用中由于可能產(chǎn)生較大沖擊電流而較少采用。
3.?階躍起動(dòng) ：能夠在短時(shí)間內(nèi)使電流迅速達(dá)到設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)，適用于某些特殊應(yīng)用場景。
4.?脈沖沖擊起動(dòng) ：針對重載場合，通過短時(shí)大電流脈沖幫助電機(jī)克服靜摩擦，順利起動(dòng)。


電機(jī)軟啟動(dòng)器工作原理:在三相電源與電機(jī)間串入三相反并聯(lián)晶閘管(可控硅整流器)，利用晶閘管移相控制原理，啟動(dòng)時(shí)電機(jī)端電壓隨晶閘管的導(dǎo)通角從零逐漸上升，電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸增大，直至達(dá)到滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求而結(jié)束啟動(dòng)過程，此時(shí)旁路接觸器接通(避免電機(jī)在運(yùn)行中對電網(wǎng)形成諧波污染，延長晶閘管壽命)，電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，停車時(shí)先切斷旁路接觸器，然后由軟啟動(dòng)器內(nèi)晶閘管導(dǎo)通角由大逐漸減小，使三相供電電壓逐漸減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速由大逐漸減小到零，停車過程完成。啟動(dòng)時(shí)，使晶閘管的導(dǎo)通角從0開始，逐漸前移，電機(jī)的端電壓從零開始，按照預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸
上升，直到達(dá)到滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩而是電動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng)，再使電機(jī)全電壓運(yùn)行。從工作原理上看,軟啟動(dòng)器實(shí)際上是一一個(gè)調(diào) 壓器,輸出只改變電壓，并沒有改變頻率。這一點(diǎn)與變頻器不同。
電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式如: Y-A起動(dòng)、自耦減壓起動(dòng)、電抗器起動(dòng)等，皆屬于有級減壓起動(dòng)，其缺點(diǎn)是在起動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)二次沖擊電流。而軟啟動(dòng)器則避免了這些缺點(diǎn)，故近年來使用比較廣泛。
軟起動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)有:
1)、起動(dòng)時(shí)無沖擊電流,通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使起動(dòng)電流從零線性上升至設(shè)定值;
2)、屬恒流起動(dòng)，軟起動(dòng)器可引入電流閉環(huán)控制，使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中保持恒流，確保電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)起動(dòng);
3)、可根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，能自由地?zé)o級調(diào)整至佳的起動(dòng)電流。
4)、可以頻繁的啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，軟啟動(dòng)允許10次/小時(shí),而不致電動(dòng)機(jī)過熱。