软启动器讲课教案

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1、软启动器讲课教案1. 什么是软启动器?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机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。软起动器实际上是一个晶闸管交流调压器。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。软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作。2. 软启动器与变频器有什么区别？软起动器和变频器是两种完全不同用途的产品。变频器是用于需要调速的地方，其输出不但改变电压而且同时改变频率；软起动器实际上是个调压器，用

2、于电机起动时，输出只改变电压并没有改变频率。变频器具备所有软起动器功能，但它的价格比软起动器贵得多，结构也复杂得多。3. 有的软起动器为什么装有旁路接触器？大多数软起动器在晶闸管两侧有旁路接触器触头，其优点是：（1）控制柜具有了两种起动方式（直接起动、软起动）。（2）软起动结束，旁路接触器闭合，使软起动器退出运行，直至停车时，再次投入，这样即延长了软起动器的寿命，又使电网避免了谐波污染，还可减少软起动器中的晶闸管发热损耗。4. 软起动器具有哪些保护功能？（1）过载保护功能：软起动器引进了电流控制环，因而随时跟踪检测电机电流的变化状况。通过增加过载电流的设定和反时限控制模式，实现了过载保护功能，

3、使电机过载时，关断晶闸管并发出报警信号。（2）缺相保护功能：工作时，软起动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流，即可作出缺相保护反应。（3）过热保护功能：通过软起动器内部热继电器检测晶闸管散热器的温度，一旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管，并发出报警信号。（4）其它功能：通过电子电路的组合，还可在系统中实现其它种种联锁保护。5. 什么是电动机的软停车？ 电机停机时，传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的。但有许多应用场合，不允许电机瞬间关机。例如：高层建筑、大楼的水泵系统，如果瞬间停机，会产生巨大的“水锤”效应，使管道，甚至水泵遭到损坏。为减少和防止“水锤”效应，需要电机逐渐停机，即软停

4、车，采用软起动器能满足这一要求。在泵站中，应用软停车技术可避免泵站的“拍门”损坏，减少维修费用和维修工作量。软起动器中的软停车功能是，晶闸管在得到停机指令后，从全导通逐渐地减小导通角，经过一定时间过渡到全关闭的过程。停车的时间根据实际需要可在0 120s调整。6. 软起动与传统减压起动方式的不同之处在哪里？笼型电机传统的减压起动方式有Y-q 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，存在明显缺点，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）

5、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）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。7. 软起动与传统减压起动方式的不同之处在哪里？ 笼型电机传统的减压起动方式有Y-q 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，存在明显缺点，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）根据

6、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。8. 什么是电动机的软起动？有哪几种起动方式？运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，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，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电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

7、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（t1至t2阶段），直至起动完毕。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。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。9.

8、工作原理电机启动器决定使用软启动器。软启动器的基本原理如图1所示，通过控制可控硅的导通角来控制输出电压。图1 软启动器的基本原理因此，软启动器从本质上是一种能够自动控制的降压启动器，由于能够任意调节输出电压，作电流闭环控制，因而比传统的降压启动方式（如串电阻启动，自耦变压器启动等）有更多优点。例如满载启动风机水泵等变转矩负载、实现电机软停止、应用于水泵能完全消除水锤效应等。目前，国内外的电机软启动器控制系统一般都采用1台软启动器配1台电机的控制方案，为了节省投资，经过多方论证，并且与上海津信变频器有限公司的技术专家一起进行了模拟试验，最终决定采用1台软启动器带多台电机的方案。同时，也为了最大限

9、度地保障设备无故障连续运行，对原自耦启动柜进行了改造，保留原来自耦启动的全部功能，并且利用原自耦柜中的运行接触器，作为软启动器的旁路接触器，在软启动器启动完毕后将其旁路，以便软启动器可以继续控制其他的电机。软停止控制策略则正好相反，首先要将原自耦柜中的运行接触器断开，电机切换到由软启动器控制，然后启动软启动器的软停止功能，逐渐减小输出电压，将电机慢慢停下来，最后软启动器退出，等待接受下一个启动或停止操作。10.软起动器使用时应注意的问题 10.1有的软起动器具有多种内置的保护功能，如失速及堵转测试、相间平衡、欠载保护、欠压保护、过压保护等，对电机而言起到了进一步的保护作用。使用时应根据具体情况

10、来选择保护功能。 10.2支路保护由于软起动器本身没有短路保护，为保护其中的晶闸管，应该采用快速熔断器（自动空气开关的开断时间较长，为0.1秒，不能有效地保护晶闸管）。设计时可依据厂家提供的产品样本，根据软起动器的额定电流选择相应的快熔断器。 10.3当软起动器使电机制动停机时，只是晶闸管不导通，在电机与电源之间并没有形成电气隔离。如果此时检修软起动器之后的线路、电机，那是不安全的。所以在电机一次控制回路中应在软起动器之前增加断路器。 10.4由于信息及网络技术的飞速发展，现代的电子设备日益增多，它们对电网的质量有较高的要求。而由于软起动器采用了可控硅等非线性器件，所以当软起动器功率较大或者台

11、数较多时，产生的高次谐波将对电网造成不良的影响并对建筑物内的电子设备产生干挠。此时可装设旁通接触器。在软起动器使电机平稳起动至正常转速后，接触器KM闭合，把软起动器短接。 即在起动完成之后，大功率晶闸管处于不导通状态，减少高次谐波对电网及电子设备的干挠。 10.5软起动器在通过电流时将会产生热耗散，安装时应注意在其上、下方留出一定空间，以使空气能流过其功率模块。当软起动器额定电流较大时，要采用风机降温。风机的电源可取自电机控制系统的二次回路。 结语 总之，软起动器是一种新型的、性能优良的起动装置，是交流异步电机起动器的首选产品。伟肯公司生产 QJR7系列矿用隔爆兼本质安全型真空交流软起动器1.

12、 构成及作用：（参照安装工艺）1.1隔爆外壳 ： 隔爆1.2芯架 ： 安装各种组件1.3可控硅组件： 主控元器件1.4真空接触器： 旁路1.5阻容吸收 ： 消除干扰1.6电流互感器： 检测电流1.7控制盒 ： 安装主控板等元器件1.8主控板 ： 控制中心1.9本安电源： 为本安控制回路提供电源1.10航空插座： 组件与端子连线1.11继电器板： 转换与控制1.12主回路线、控制回路线1.13隔离开关： 电源1.14穿腔端子及接线端子1.15中文显示板：显示数据、报警、参数1.16微动开关： 输入数据1.17按钮开关： 起动、停止、复位1.18交流接触器：漏电闭锁1.19变压器： 提供控制电源2

13、. 技术特性：产品型号Q J R 7 400 / 1140 (660) 额定电压额定电流登记顺序号软起动器隔爆兼本质安全型带电子保护装置的起动设备2.1额定电压：660V/1140VAC；2.2额定电流：85、110、140、205、250、315、350、400A；2.3在额定电压1140VCOS=0.75时所控制电动机最大功率：560KW；2.4本安回路最高开路电压：12V;2.5本安回路最高开路电流：1.3A;2.6软起动时最大电流过载倍数：8倍以下可调；2.7起动时间：1150s可调；2.8起动加速度：0.1m/s a 0.3m/s；2.9防爆型式：矿用隔爆兼本质安全型 ExdibI；

14、2.10工作制：8小时工作制或断续周期工作制；2.11操作频率：12次/小时，通电持续率40%；2.12冷却方式：自然冷却；2.13突跳启动脉冲时间：010s；2.14突跳启动脉冲电流：100-800%；2.15电流限制：18Ie；2.16启动电压：0100%Ue；2.17通讯方式：RS485串行通讯；2.18可做频繁或不频繁启动，建议启动次数8次/小时；3. 产品特点：3.1全数字智能化控制 控制方法先进完美 电压斜坡 电流闭环 转矩闭环 功率闭环 节能控制 附加动力制动控制 CYCLO周波控制等等 自由停车 软停车 软制动3.2保护功能完备科学 多条电子过载曲线、过/欠电流、电流不平衡、接

15、地保护、三相不平衡保护、相序保护、电机过载保护、欠压保护、过压保护、启动超时、旁路接触器故障保护、电源频率、电源线路、可控硅保护、电机连接、通讯接口故障等等3.3测量监视精确周详 电流、电压、频率、功率因数、有功功率、无功功率、电度、接地电阻显示等3.4通讯总线标准 RS485Modbus总线内置，其他通信总线可选3.5多功能 还可应用为：相位控制器、电流跟随器、星/角启动控制器； 采用美国BENSHAW公司生产的全套产品，微处理器、检测模块、保护模块、控制模块，具有技术先进、功能齐全、性能稳定、抗干扰力强、运行可靠等特点3.6人机界面 面板参数调节（菜单、上升、下降、确定）、液晶（LED）显

16、示器参数显示、启动运行状态显示、远程控制端口3，7多种控制方式 本地控制、远程控制、两地控制、程序控制（PLC或计算机控制）、主从控制（联控）3.8其他特性 脱口故障记录（最近9次）、重启延时、自动复位、故障报警功能、启动次数、功能锁定/密码设定、存储/参数、参数工厂复位功能、数字式和可调整范围的模拟量输入、数字式和可调整范围的模拟量输出、可编程的数字量输入、可编程的继电器输出、标准的Modbus通讯协议（RS485）、可调节的故障动作时间、控制器高可靠的防潮防震处理4. 使用注意事项4.1软起动器出厂时已设置好全部参数，出厂电源为1140V，除以下参数需根据现场调整外，无须改动其他设置。4.

17、2软起动器到达现场后首先进行全面检查，主要是外观检查，看在运输过程中有无损坏特别是接线有无松动。5. 主电缆接线5.1电源进线接L1、L2、L3接线柱。5.2接电机线为D1、D2、D3接线柱。6. 控制方式6.1本地控制，不用外接线路，设置好拔码后按外门上的启动按钮妈可以启动。6.2远程控制，利用远程按钮进行对设备的启动和停止，将拔码设置为远程控制后，在接线腔里的端子1和2上接停止按钮（常闭），2和3上接入启动按钮（常开），通电后就可以在远程启动和停止设备了。在进行远程控制时，本设备上的停止按钮可以对设备进行停止，但是不能启动设备。6.3两地控制：对设备进行远程和就地两种操作有效，如果拔码设置

18、为两地控制，外部的停止按钮必需接上，否则设备将不能被启动。在这种操作模式下，即在远程和设备上都可以对设备进行启动和停止操作。远程按钮的接线同上。6.4 PLC或主从控制，如果多台设备通过总控来进行控制启动和停止，请将拔码设置到相应位置，如果利用PLC进行控制，则将控制启动和停止的开关接到接线腔端子的4和5上。PLC就可以通过2线制来控制设备的启动和停止。如果设备通过主从进行控制，则将主操作设备作为主控设备，另一台或几台作为从控设备。将主控设备接线腔端子14和15接到从设备4和5上，将所有设备的16相连后接入6号，17相连后接入7号，即只要主控机启动，其它所有的从机都将一起启动，只要有一台设备出

19、现故障，所有的设备都将停机。6.5以上方式都有直接启动和软启动的组合，具体方式根据实际情况进行调整。6.6低速启动，只有在进行设备调试并且没有负载时使用。直接按门板上的低速按钮，电机将会低速运转。运行电流按照P28设定的值限流运行。运行时间受P29控制，超过低速设定进行时间将会出现低速运行超时的报警并自动停止运行。如需再说运行，再次点动后重新运行。6.7 如果在控制或运行过程中出现报警停机，请按门板上的复位按钮复位，否则有些不能自动复位的故障出现时设备将不能再次运行。7. 参数设定7.1电机电流设定 根据电机名牌上的额定电流P1值，设置是一定要在表1所示范围内，严禁超出范围设定。7.2电机起动

20、时间设定电机初始电流P6出厂设置为200%，请根据现场负载大小相应调整参数值。7.3电机最大电流设定 电机最大电流P7出厂设置为600%，请根据现场负载大小相应调整参数值。8.故障与报警故障代码 表3代码故障内容解决方法F01在设定时间内没有达全速检查电动机是否卡住或过载情报；检查是否比UTS设定时间短F02电动机热过载脱扣检查电动机有无机械故障，卡住或热过载情况：查看电动机热过载参数设置（QST03，P3）和PEN12-16，P35-38和电动机服务因数设置（QST02，P2）；查看电动机FLA（QST01，P1），CT比例（FUN03，P68）和负载开关设置是否正确。F04系统电源不是单相

21、检查输入电源相序F10相序错误不是ABC检查输入电源相序；检查输入相位检测参数（FUN04，P67）F11相序错误不是CBA检查输入电源相序；检查输入相位检测参数（FUN04，P67）F12电源频率太低检查输入电源频率；如果是由发电机供电，检查其速度控制器；检查输入电源是否供电，检查其速度控制器；检查输入电源是否有熔断器熔断或接线松开F13电源频率太高检查输入电源频率；如果是由发电机供电，检查其速度控制器。F14输入电源不是单相查看输入电源是否单相；查看单相电源是否联系L1，L2端，接线是否正确；查看SCR的门极是否与MX控制板正确相联。F15输入电源不是三相检查电压反馈测量电路F21L1-L

22、2欠电压检查实际输入电压是否正确；查看额定电压参数（FUN05，P66）是否正确；检查输入电源的熔断器和接线F22L2-L3欠电压F23L3-L1欠电压F24L1-L2过电压报警代码表4代码报警内容解决方法A02电机过载参考F02A10相序不是ABC参考F10A11相序不是BAC参考F11A12频率过低参考F12A13频率过高参考F13A14输入电源不是单相参考F14A15输入电源不是三相参考F15A21L1-L2过低参考F21A22L2-L3过低参考F22A23L3-L1过低参考F23A24L1-L2过高参考F24A25L2-L3过高参考F25A26L3-L1过高参考F26A27缺相参考F2

23、7A28非线性检查设定时间、输入频率矿用隔爆兼本质安全型真空交流软起动器元件清单序号部 件 名 称型号和规格数量原产地和制造商名称备 注1控制保护器RCX1块美国本秀公司2可控硅组件KP-8001组美国本秀公司3中文监控板WXS1块上海伟肯实业有限公司4阻容吸收WKRC-11401只上海伟肯实业有限公司5隔离换向开关GHK-400/11401台乐清市长征机电有限公司6真空接触器CKJ5-250/11401台昆山国力真空电器有限公司7变压器WBK300/41台上海伟肯实业有限公司8电流传感器WKDH-S1组上海伟肯实业有限公司9本安电源GSTI-I1只10交流接触器LC1-D0910/AC 36V1只施耐德11接线端子JF16-11406个12穿腔端子20芯481组13行程开关LX19K-B4只浙江龙井电器有限公司14微动开关RS5只乐清市兰鸟电子有限公司15端子排JF5-1.5/54组乐清市湛蓝电气有限公司现场问题：1. 显示屏板损坏2. 真空接触器（真空管、辅助触电）3. 继电器板损坏4. 参数调乱（恢复默认值）5. 变压器损坏6. P1电机电流设置7. P8起动时间 10秒8. P9旁路时间 20秒9. 变压器的电源电压等级1140（660）10. 漏电检测电压等级1140（660）11. 主从控制：多台电机运行，电机参数要求要一致