軟啟動(dòng)器是一種集軟啟動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護(hù)于一體的電機(jī)控制裝備。實(shí)現(xiàn)在整個(gè)啟動(dòng)過程中無沖擊而平滑的啟動(dòng)電機(jī)，而且可根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載的特性來調(diào)節(jié)啟動(dòng)過程中的各種參數(shù)，如限流值、啟動(dòng)時(shí)間等。
軟啟動(dòng)器于20世紀(jì)70年代末和80年代初投入市場(chǎng)，*了星-三角啟動(dòng)器和變頻器在功能實(shí)用性和價(jià)格之間的鴻溝。采用軟啟動(dòng)器，可以控制電動(dòng)機(jī)電壓，使其在啟動(dòng)過程中逐漸升高，很自然地控制啟動(dòng)電流，這就意味著電動(dòng)機(jī)可以平穩(wěn)啟動(dòng)，機(jī)械和電應(yīng)力降至小。因此軟啟動(dòng)器在市場(chǎng)上得到廣泛應(yīng)用，并且軟啟動(dòng)器所附帶的軟停車功能有效地避免水泵停止時(shí)所產(chǎn)生的“水錘效應(yīng)”。
異步電動(dòng)機(jī)以其優(yōu)良的性能及無需維護(hù)的特點(diǎn)，在各行各業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。然而由于其起動(dòng)時(shí)要產(chǎn)生較大沖擊電流（一般為額定電流的5-8倍），同時(shí)由于起動(dòng)應(yīng)力較大，使負(fù)載設(shè)備的使用壽命降低。國家有關(guān)部門對(duì)電機(jī)起動(dòng)早有明確規(guī)定，即電機(jī)起動(dòng)時(shí)的電網(wǎng)電壓將不能超過15%。解決辦法有兩個(gè)：增大配電容量，采用限制電機(jī)起動(dòng)電流的起動(dòng)設(shè)備，如果僅僅為起動(dòng)電機(jī)而增大配電容，從經(jīng)濟(jì)角度上來說，顯然不可取。為此，人們往往需要配備限制電機(jī)起動(dòng)電流的起動(dòng)設(shè)備，過去人們多采用Y/△轉(zhuǎn)換，自藕降壓，磁控降壓等方式來實(shí)現(xiàn)。這些方法雖然可以起到一定的限流作用，但沒有從根本上解決問題。
伴隨傳動(dòng)控制對(duì)自動(dòng)化要求的不斷提高，采用可控硅為主要器件、單片機(jī)為控制核心的智能型電動(dòng)機(jī)起動(dòng)設(shè)備－軟起動(dòng)器，已在各行各業(yè)得到越來越多的應(yīng)用，由于軟起動(dòng)器性能優(yōu)良、體積小、重量輕，并且具有智能控制及多種保護(hù)功能，而且各項(xiàng)起動(dòng)參數(shù)可根據(jù)不同負(fù)載進(jìn)行調(diào)整，其負(fù)載適應(yīng)性很強(qiáng)。因此電子式軟起動(dòng)器將逐步取代落后的Y/Δ、自耦減壓和磁控式等傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)設(shè)備成為必然。
電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，智能型軟起動(dòng)器得到廣泛應(yīng)用。智能型軟起動(dòng)器是一種集軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護(hù)于一體的新穎電機(jī)控制裝置，又稱為SoftStarter。它不僅實(shí)現(xiàn)在整個(gè)起動(dòng)過程中無沖擊而平滑的起動(dòng)電機(jī)，而且可根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載的特性來調(diào)節(jié)起動(dòng)過程中的參數(shù)，如限流值、起動(dòng)時(shí)間等。此外，它還具有多種對(duì)電機(jī)保護(hù)功能，這就從根本上解決了傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)設(shè)備的諸多弊端。
隨著國產(chǎn)變頻器產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，變頻器的價(jià)格不再高高在上，它不僅解決了電機(jī)啟動(dòng)產(chǎn)生大沖擊電流的問題，并且具有很好的節(jié)能效果，因此，曾經(jīng)風(fēng)光一時(shí)的軟啟動(dòng)器似乎有些沒落，聲音越來越小。但是軟啟動(dòng)器面臨的替代壓力確實(shí)越來越大，[1] 這種情況在中國尤為明顯。由于中國工業(yè)技術(shù)一直較為落后，在十多年前，中國的變頻器產(chǎn)業(yè)剛剛起步，沒有定價(jià)權(quán)，國內(nèi)市場(chǎng)大部分為*品牌占據(jù)，變頻器的成本一直居高不下。當(dāng)時(shí)，國內(nèi)鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)一般采用直接啟動(dòng)，或用自耦、星三角啟動(dòng)器啟動(dòng)。上世紀(jì)九十年代，以單片機(jī)為核心、半導(dǎo)體可控硅為執(zhí)行元件的智能化電機(jī)軟啟動(dòng)器進(jìn)入中國市場(chǎng)，并在2000年以后開始加速發(fā)展，目 前市場(chǎng)規(guī)模約為20億。軟啟動(dòng)器主要解決電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊和啟動(dòng)后旁路接觸器工作的問題，對(duì)電機(jī)有較好的保護(hù)作用，在輕載情況下可以實(shí)現(xiàn)一定程度的節(jié)能（約5%），但是節(jié)能效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如變頻器。隨著中國變頻器產(chǎn)業(yè)的崛起，并因此使變頻器的價(jià)格大幅下降，近幾年來，變頻器才又逐漸取代了軟啟動(dòng)器的作用。
中國變頻器的國產(chǎn)化進(jìn)程正在快速崛起，質(zhì)量穩(wěn)定性進(jìn)步很快，加上服務(wù)和成本上的優(yōu)勢(shì)，變頻調(diào)速的性價(jià)比高，質(zhì)量和價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)越來越明顯，軟啟動(dòng)器面臨的替代壓力越來越大，科技進(jìn)步帶來的產(chǎn)品更新?lián)Q代應(yīng)該會(huì)是一個(gè)趨勢(shì)。這就如同節(jié)能燈替代白熾燈一樣，這是科技和生活進(jìn)步的必然結(jié)果，變頻器替代軟啟動(dòng)器也是同樣道理。特別是中國的變頻器產(chǎn)業(yè)在近十多年的發(fā)展中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，國產(chǎn)變頻器技術(shù)已經(jīng)比較成熟，制造成本明顯下降。中國軟啟動(dòng)器行業(yè)從興旺到衰弱也經(jīng)歷了一個(gè)性價(jià)比的變革，價(jià)格從以前的每千瓦150元降到每千瓦不到50元左右，國內(nèi)很多企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量非常穩(wěn)定，但市場(chǎng)在逐漸萎縮。從直起、自耦和星三角啟動(dòng)器的發(fā)展演變，到變頻調(diào)速器的出現(xiàn)，軟啟動(dòng)器是這當(dāng)中的過渡產(chǎn)品。現(xiàn)只有很小部分工況采用軟啟動(dòng)器，比如電動(dòng)機(jī)工作負(fù)載在90%以上的，其他工況以前是采用軟啟動(dòng)方式起動(dòng)的，現(xiàn)大多采用變頻調(diào)速器了，因?yàn)樽冾l調(diào)速器的節(jié)能效果有30%左右。此外，變頻器價(jià)格也從早期的每千瓦1000元左右下降到每千瓦只有200多元（大功率），價(jià)格下降十分顯著。如今的工礦企業(yè)對(duì)變頻器的應(yīng)用已經(jīng)全面普及了，幾乎涵蓋了所有領(lǐng)域，不夸張地說，凡是用到電動(dòng)機(jī)的地方肯定有變頻調(diào)速器的身影。而且變頻調(diào)速器具備了電動(dòng)機(jī)所需要的起動(dòng)效果和節(jié)能效果。科技進(jìn)步?jīng)Q定市場(chǎng)占有，這就是為什么軟起動(dòng)器市場(chǎng)發(fā)展空間會(huì)逐步下降，而變頻器*飛速提高的主要原因。
中國變頻器產(chǎn)業(yè)的國產(chǎn)化水平已經(jīng)有了質(zhì)的突破，國產(chǎn)變頻器的*也在逐步提升，但是和國外品牌在技術(shù)上相比，還是有一定距離。
目 前談超越還為時(shí)過早，因?yàn)槲覀冊(cè)谧冾l技術(shù)領(lǐng)域的研究、開發(fā)方面，無論在基礎(chǔ)上還是起步時(shí)間上都落后于歐美國家。但至少目 前技術(shù)已經(jīng)不是中國與國外變頻器行業(yè)的壁壘，而穩(wěn)定性及產(chǎn)品性能才是各個(gè)廠商面臨的主要技術(shù)問題。許多國內(nèi)軟啟動(dòng)企業(yè)都在變頻器研發(fā)上投入大量的人力與物力，力求在變頻器技術(shù)方面占領(lǐng)制高點(diǎn)。一批的變頻器企業(yè)脫穎而出，成為了國內(nèi)上市企業(yè)。盡管如此，變頻器的核心器件IGBT和芯片始終依賴進(jìn)口，成為制約變頻器國產(chǎn)的瓶頸。變頻器核心器件的研發(fā)制造是中國變頻器產(chǎn)業(yè)需要突破的一個(gè)重要關(guān)口，中國威爾凱電氣也正在這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行不懈地堅(jiān)持和努力。我想不久的將來，中國的變頻技術(shù)是有可能達(dá)到甚至超越外國*水平，至于多久能夠?qū)崿F(xiàn)，我們一起拭目以待吧。
*性“節(jié)能減排”工業(yè)改造計(jì)劃正在大規(guī)模推行,中國作為世界大國也高度重視節(jié)能減排，低能耗、低污染的低碳經(jīng)濟(jì)將是中國未來發(fā)展的必經(jīng)之路。如今，中國正在堅(jiān)定不移地推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)，相關(guān)節(jié)能減排政策已密集出臺(tái)。這些舉措其實(shí)都是國內(nèi)變頻器企業(yè)千載難逢的機(jī)遇，變頻器行業(yè)將迎來新一輪高速增*。變頻器不僅要滿足國內(nèi)市場(chǎng)的需求，還要出口的世界各地，在*的節(jié)能減排革命中發(fā)揮作用。
由于變頻器具有軟啟動(dòng)器的所有功能，但它軟啟動(dòng)器也只是一個(gè)過渡產(chǎn)品。
軟啟動(dòng)器是為了*星-三角啟動(dòng)器和變頻器在功能實(shí)用性和價(jià)格之間的鴻溝而研發(fā)的產(chǎn)品，因此說它是過渡產(chǎn)品。隨著變頻器成本的逐漸下降，軟啟動(dòng)器的市場(chǎng)空間將越來越小。至于未來軟啟動(dòng)器是否會(huì)*消失，這還需要市場(chǎng)的進(jìn)一步驗(yàn)證。就目 前情況而言，軟啟動(dòng)器依然有自己的生存空間，在電機(jī)運(yùn)行負(fù)載功率在80%以上時(shí)，選用軟啟動(dòng)器依然是好、實(shí)用、省錢的。在未來幾年，軟啟動(dòng)器的市場(chǎng)依然會(huì)穩(wěn)定增長(zhǎng)，但是增速遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于變頻器市場(chǎng)的增速，并隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，一批規(guī)模小競(jìng)爭(zhēng)力弱的企業(yè)被淘汰，軟啟動(dòng)器市場(chǎng)集中度將進(jìn)一步增加。軟啟動(dòng)器產(chǎn)品的應(yīng)用現(xiàn)只涉及到中國國民經(jīng)濟(jì)較多領(lǐng)域，電力、冶金、建材、機(jī)床、石化和化工、市政、煤炭是七個(gè)主要行業(yè)。
1、根據(jù)電壓分類：高壓軟啟動(dòng)器、低壓軟啟動(dòng)器；
2、根據(jù)介質(zhì)分類：固態(tài)軟啟動(dòng)器、液阻軟啟動(dòng)器；
3、根據(jù)控制原理：電子式軟啟動(dòng)器、電磁式軟啟動(dòng)器；
4、根據(jù)運(yùn)行方式：在線型軟啟動(dòng)器、旁路型軟啟動(dòng)器；
5、根據(jù)負(fù)載：標(biāo)準(zhǔn)型軟啟動(dòng)器、重載型軟啟動(dòng)器。
軟啟動(dòng)器（軟啟動(dòng)器）是一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國外稱為Soft Starter。軟啟動(dòng)器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動(dòng)機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動(dòng)機(jī)逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流，避免啟動(dòng)過流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，啟動(dòng)過程結(jié)束，軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長(zhǎng)軟啟動(dòng)器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動(dòng)過程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。
運(yùn)用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動(dòng)器，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動(dòng)結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓，即為軟起動(dòng)，在軟起動(dòng)過程中，電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動(dòng)一般有下面幾種起動(dòng)方式。
斜坡升壓軟起動(dòng)：這種起動(dòng)方式簡(jiǎn)單，不具備電流閉環(huán)控制，僅調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角，使之與時(shí)間成一定函數(shù)關(guān)系增加。其缺點(diǎn)是，由于不限流，在電機(jī)起動(dòng)過程中，有時(shí)要產(chǎn)生較大的沖擊電流使晶閘管損壞，對(duì)電網(wǎng)影響較大，實(shí)際很少應(yīng)用。
斜坡恒流軟起動(dòng)：這種起動(dòng)方式是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的初始階段起動(dòng)電流逐漸增加，當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定（t1至t2階段），直至起動(dòng)完畢。起動(dòng)過程中，電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)時(shí)間短。該起動(dòng)方式是應(yīng)用多的起動(dòng)方式，尤其適用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的起動(dòng)。
階躍起動(dòng)：開機(jī)，即以短時(shí)間，使起動(dòng)電流迅速達(dá)到設(shè)定值，即為階躍起動(dòng)。
通過調(diào)節(jié)起動(dòng)電流設(shè)定值，可以達(dá)到快速起動(dòng)效果。
脈沖沖擊起動(dòng)：在起動(dòng)開始階段，讓晶閘管在極短時(shí)間內(nèi)，以較大電流導(dǎo)通一段時(shí)間后回落，再按原設(shè)定值線性上升，連入恒流起動(dòng)。該起動(dòng)方法，在一般負(fù)載中較少應(yīng)用，適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動(dòng)場(chǎng)合。籠型電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式有Y-q起動(dòng)、自耦減壓起動(dòng)、電抗器起動(dòng)等。這些起動(dòng)方式都屬于有級(jí)減壓起動(dòng)，存在明顯缺點(diǎn)，即起動(dòng)過程中出現(xiàn)二次沖擊電流。
軟起動(dòng)與傳統(tǒng)減壓起動(dòng)方式的不同之處是：
1、無沖擊電流。軟起動(dòng)器在起動(dòng)電機(jī)時(shí)，通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使電機(jī)起動(dòng)電流從零線性上升至設(shè)定值。
2、恒流起動(dòng)。軟起動(dòng)器可以引入電流閉環(huán)控制，使電機(jī)在起動(dòng)過程中保持恒流，確保電機(jī)平穩(wěn)起動(dòng)。⑶根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級(jí)調(diào)整*的起動(dòng)電流。適用于重載并需克服較大靜摩擦的起動(dòng)場(chǎng)合。
電壓雙斜坡起動(dòng)：在起動(dòng)過程中，電機(jī)的輸出力矩隨電壓增加，在起動(dòng)時(shí)提供一個(gè)初始的起動(dòng)電壓Us，Us根據(jù)負(fù)載可調(diào)，將Us調(diào)到大于負(fù)載靜磨擦力矩，使負(fù)載能立即開始轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)輸出電壓從Us開始按一定的斜率上升（斜率可調(diào)），電機(jī)不斷加速。當(dāng)輸出電壓達(dá)到達(dá)速電壓Ur時(shí)，電機(jī)也基本達(dá)到額定轉(zhuǎn)速。軟起動(dòng)器在起動(dòng)過程中自動(dòng)檢測(cè)達(dá)速電壓，當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，使輸出電壓達(dá)到額定電壓。
限流起動(dòng)：就是電機(jī)的起動(dòng)過程中限制其起動(dòng)電流不超過某一設(shè)定值（Im）的軟起動(dòng)方式。其輸出電壓從零開始迅速增長(zhǎng)，直到輸出電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電流限值Im，然后保持輸出電流I這種起動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)電流小，且可按需要調(diào)整。對(duì)電網(wǎng)影響小，其缺點(diǎn)是在起動(dòng)時(shí)難以知道起動(dòng)壓降，不能充分利用壓降空間。
電動(dòng)機(jī)屬感性負(fù)載，電流滯后電壓，大多數(shù)用電器都屬此類。為了提高功率因數(shù)須用容性負(fù)載來補(bǔ)償，并電容或用同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償。降低電動(dòng)機(jī)的激磁電流也可提高功率因數(shù)（HPS2節(jié)能功能，在輕載時(shí)降低電壓，使激磁電流降低，使COS∮提高）。節(jié)能運(yùn)行模式：輕載時(shí)降低電壓減少了激磁電流，電機(jī)電流分為有功分量和無功分量（激磁分量）提高COS∮。
當(dāng)電動(dòng)機(jī)負(fù)載輕時(shí)，軟啟動(dòng)器在選擇節(jié)能功能的狀態(tài)下，PF開關(guān)熱撥至Y位，在電流反饋的作用下，軟啟動(dòng)器自動(dòng)降低電動(dòng)機(jī)電壓。減少了電動(dòng)機(jī)電流的勵(lì)磁分量。從而提高了電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)（COS∮）。（國產(chǎn)軟啟動(dòng)器多無此功能）在接觸器旁路狀態(tài)下無法實(shí)現(xiàn)此功能。TPF開關(guān)提供了節(jié)能功能的兩種反應(yīng)時(shí)間；正常、慢速。節(jié)能運(yùn)行模式：自動(dòng)節(jié)能運(yùn)行。（正常、慢速兩種反應(yīng)速度）空載節(jié)能40%，負(fù)載節(jié)能5%。
軟啟動(dòng)器是通過控制可控硅的導(dǎo)通角來控制輸出電壓。因此，軟啟動(dòng)器從本質(zhì)上是一種能夠自動(dòng)控制的降壓?jiǎn)?dòng)器，由于能夠任意調(diào)節(jié)輸出電壓，作電流閉環(huán)控制，因而比傳統(tǒng)的降壓?jiǎn)?dòng)方式（如串電阻啟動(dòng)，自耦變壓器啟動(dòng)等）有更多優(yōu)點(diǎn)。例如滿載啟動(dòng)風(fēng)機(jī)水泵等變轉(zhuǎn)矩負(fù)載、實(shí)現(xiàn)電機(jī)軟停止、應(yīng)用于水泵能*消除水錘效應(yīng)等。
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