软起动器的电路控制方法

软起动器与变频器的原理结构有很多相同的地方，不同的是它不能进行电源频率的调节，也就是说它不能调节晶闸管导通、截止的频率。因此，它不能调节电动机的转速，它是用改变电压来进行电动机起动的，也就是减压起动。不同的是这个过程是按设定的程序进行的，看不到那些具体的装置，这也是与接触器—继电器减压起动不同的地方。

软起动器的使用与接触器有密切联系，一般都在软起动器上设置旁路接触器，也就是说电动机起动后，由旁路接触器工作，甩掉软起动器，这和接触器—继电器控制电路中甩掉自耦变压器、起动电阻是一样的。不同的是当运行中出现压降时，设定的程序即可将接触器断开，使电动机停止。同时利用旁路接触器可使软起动器起动多台电动机，均由旁路接触器运行，这是接触器—继电器控制电路无法比拟的。

1.软起动器的保护性能

（1）电子式过载保护 软起动器具有电动机过载保护装置的功能。软起动器有热记忆装置，提供附加保护功能，即使在控制电源断开的情况下，热记忆功能仍能保持。过载保护通过电流传感器和I²t算法实现。当温度超过固定的预置极限，就立即进行分断操作，为完全过载性能提供了最佳保护。它特别适用于起动频率高、点动工作制或重载起动的传动装置。

图4-58 与滤波器、电抗器的连接

（2）失速保护和堵转检测 在失速或堵转的情况下，电动机将承受转子堵转电流、从而产生高的转矩，将导致线圈绝缘损坏或与负载相连部分的机械损坏。软起动器可以检测到失速和堵转，从而加强了对电动机或系统的保护。用户可对最大失速保护延迟时间编程，失速保护延迟时间是除可编程起动时间之外的时间，它是从起动时间已经超时之后开始的，如果软起动器检测到失速，它会在延迟时间到使电动机停止。堵转检测允许用户以电动机满载电流额定值百分比编程，用户可以选择延迟时间，在电动机堵转发生后，软起动器在延迟时到脱扣。

（3）线路故障保护 软起动器能够连续检测线路情况，以监视其异常情况。起动前线路故障如电源断电、负载连接断开、SCR短路可报警指示；起动运行后线路故障如电源断电、负载连接断开、反相保护、可停止运行。

（4）欠载保护 软起动器检测到电流突然下降，电动机能停止运行。

（5）欠电压保护 软起动器检测到电压突然降低使电动机停止运行。

（6）过电压保护 软起动器检测到输入线电压上升，过电压保护将使电动机停止运行。

（7）电压不平衡保护 电压不平衡是检测三相电压大小及三相电压的相位关系，当软起动器检测到不平衡电压达到用户编程的脱扣水平时，电动机将停止运行。

（8）过频繁起动 软起动器允许用户设置每小时起动的次数，有助于消除由于在短时间内反复起动所造成的电动机冲击应力。

（9）过热保护 软起动器内部采用热传感器监测晶闸管的温度。当到达阴极最高额定温度时晶闸管被禁止触发。发热情况表明通风不良、高环境温度、过载或过频繁起动。当晶闸管的温度降低到允许的水平时，故障将自动被消除。

（10）接地故障保护 软起动器可以在接地故障发展为短路前检测到这一故障条件，接地故障电流开始时一般很小，但能很快增加到几百或几千安培，这一特性可在不另外增加接地故障断路器情况下对人身进行保护。软起动器接地故障检测功能包括接地故障脱扣和接地故障报警。

（11）热敏电阻保护 软起动器通过监测定子上安置的PTC（正温度系数）热敏电阻，可以通过外部电路加强对电动机的保护。PTC实际上是一个热敏电阻器，它具有在激活的额定温度后电阻具有急剧变大的特性，即使电动机不过载，电动机过热有时也会出现，这一过热会导致电动机冷却系统受阻和环境温度过高，PTC有助于辨认这一过热现象，从而提高电动机保护功能。

上述功能电路都设置在设备内部，并由软件和硬件组成，它完全代替了短路、过载、过热等典型的继电器保护功能，且在准确度、灵敏度、选择性上远远超过了继电器，在使用中则能完成上述功能。

2.软起动器基本控制电路

（1）基本主接线电路 见图4-59。

图4-59 ATS48软起动器主接线电路

（2）ATS48软起动器基本控制电路 基本控制电路见图4-60，各外接端子符号、名称、说明见表4-4。

图4-60 ATS48软起动器的基本接线

表4-4 外接端子

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（3）一台STR软起动器控制两台电动机（一备、一开）电气电路（见图4-61）一台软起动器控制两台电动机是指开一台，备用一台。S为切换开关，S往上，则KM1动作，为起动电动机M1做准备，指示灯HL1亮、HL2灭；往下则KM1不工作、KM2工作，指示灯HL2亮、HL1灭。

电动机工作之前，必须先操动切换开关S，确定哪台电动机工作，然后在STR的操作键盘上按动RUN键起动电动机；按动STOP键则停止。

图4-61 一台STR软起动器控制两台电动机

注：通过转换开关S可选择M1或M2

（4）STR软起动器一台起动两台电动机（旁路运行，软起动器起动）软起动器起动、旁路接触器运行控制电路见图4-62。断路器QF闭合后，STR开始工作，按动SBT1，KM11吸合，为起动M1做准备，然后按下起动按钮SBT，KM11吸合后，电动机M1软起动，起动完成后，中间继电器K吸合，其在控制电路中的动合触点闭合，使旁路接触器KM12吸合，时间继电器KT1开始延时。延时结束后，KT1动断触点断开，切断KM11，这时由旁路接触器为M1供电工作，STR软起动器这时已退出运行状态，为起动M2做准备。

按下SBP1、SBP2，则M1、M2停止运行。

（5）STR软起动器两地控制电路（见图4-63）在控制电路中，是将另外一地控制的动合按钮与图中动合按钮SBT并联起来，而将另外一地控制的动断按钮与图中动断按钮SBP串联起来，这与接触器—继电器控制系统相同，读者可按前述分析方法自行解读图4-63，同时可参见图4-4的内容。

图4-62 一台STR软起动两台电动机

图4-63 STR软起动器两地控制电路

这里将软起动器常见的控制电路列出，读者可按上述分析方法自行解读，见图4-64～图4-72。

图4-64 常用软起动器接线图

图4-65 ATS48软起动器电源及与电动机接线示意图（一）

图4-69 ATS48软起动器标准接线图（一）

图4-70 ATS48软起动器标准接线图（二）

图4-71 ATS48软起动器标准接线图（三）

图4-72 ATS48软起动器标准接线图（四）