软启动器技术原理及应用1

1、软启动器技术原理及应用1 1软启动器技术原理 软启动器以体积小,转矩可以调节、启动平稳、冲击小并具有软停机功能等优点得到了越来越多的应用,大有取代传统的自耦减压、星-角变换降压启动的趋势。由于软启动器是近年来新发展起来的启动设备,缺少相应的设计及使用经验等,笼形异步电动机是应用最广泛的用电设备。由于电动机直接启动时的冲击电流很大，特别是大容量电动机直接启动会对电网及其他负载造成干扰甚至危害电网的安全运行，所以按不同工况，采用许多种减压启动方式。早期的方式有串联电抗或电阻、串联自耦变压器、星世纪三角转换等。从20世纪70 年代起，工程上开始推广利用晶闸管交流调压技术制作的软启动器。这种软启动器是

2、集电动机软启动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电动机控制装置，国外称为soft starter。软启动器的构成主要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。软启动器的工作原理是，控制电路运用不同的方法，控制三相反并联晶闸管的导通角，使电动机输入电压从零以预设的函数关系逐渐上升，直至启动结束，赋予电动机全电压，实现软启动。在软启动过程中，电动机启动转矩逐渐增加，转速也逐渐增加。在上述基础上，把功率因数 控制技术结合进去，以及采用微处理器代替模拟控制电路，使早期的软启动器已发展成智能化软启动器。2软启动器技术简述2.1软启动器技术应用的必要性电动机启动一般采用自耦

3、减压、星-角变换减压启动方式,其中最常用的是星-角变换降压启动方式,该方式下电动机的转矩与加在电动机定子上的电压的平方成正比,降压启动是指电动机在启动过程中降低加在电动机定子绕组的电压,假设启动电压U =0.5Ue,则电动机启动时的转矩为0.25Mm,即启动时的转矩只有电动机最大转矩的1/4。如果在此时将电压U加大到电动机额定电压Ue,则电动机的转矩一下子就从1/4跳到Mm,这样的启动过程是跳跃的、不平滑的,所以又叫作硬启动,一般降压启动控制技术可靠性差,不稳定,每次启停都会造成对电网和机械设备的冲击,引发一系列的技术问题。例如:在这种控制方式下,水泵电动机在启动时必须将其出口阀门关严,在低负

4、荷时才能启动,否则会造成开关跳闸,影响电动机的正常启动。总体来说,传统的启动方式存在以下几个问题:(1)对电网的冲击大,影响了电网供电质量,对变压器裕量要求较大;(2)对机械设备冲击大,降低设备使用寿命;(3) Y启动的切换时间一般根据经验设定,对生产工艺要求稳启动的场合不宜采用。软启动是使用调压装置在规定的启动时间内,自动地将启动电压连续、平滑地上升,直到达到额定电压。此时电动机的转矩就会平滑地增大,一直到转矩为最大值Mm时为止,启动过程结束。软启动可以使电动机启停自如,减少空转,有节能作用,软启动器还具有下列优点:减少冲击力,延长设备寿命;根据不同负载选用不同的启动方式以提高加/减速特性;

5、保护功能全面;提高可靠性;通过修改参数,匹配不同的负载对象;智能化,可以与PLC等相互通讯。2.2软启动器技术的分类电动机的软启动技术有磁控软启动、SCR软启动和液阻软启动等几种不同的方式,其中以SCR软启动应用最为广泛。其启动类型有:(1)不限流软启动,启动时,使启动电流以一定斜率不断上升,直至启动完毕,期间对启动电流不加任何限制。这种启动方式因为没有对启动电流进行限制,所以对电网冲击较大,一般不使用,适应重载启动场合。(2)斜坡恒流软启动。该启动方式是在电机启动的初始阶段启动电流逐渐增加,当电流达到预先所设定的值后保持恒定,直至启动完毕。在启动过程中,电流上升变化的速率是可以根据电动机负载

6、调整设定。电流上升速率大,则启动转矩大,启动时间短。这种启动方式应用得最多,尤其适用于风机、泵类负载的启动。(3)脉冲冲击启动。启动一开始在极短的时间里,使晶闸管接近于全导通,然后恢复至较小导通角,进行正常的恒流软启动。适用于启动时静摩擦力矩较大的场合。(4)阶跃启动。阶跃启动方式是在开机时以最短时间使启动电流迅速达到设定值,通过调节启动电流的设定值,可以达到快速启动的效果。2.3 SCR软启动技术的原理软启动器结合了电力电子技术、自动控制技术和单片机技术,是专为三相异步电动机设计的一种全数字智能化启动设备。其基本原理是通过对功率器件即可控硅的控制而实现对电动机的启动和停止控制,采用电压斜率的

7、工作原理,控制输出给电动机的电压从可整定的初始值经过可整定的斜率时间上升到供电全压。因此降低了对电动机电源的容量要求,并减少对供电电网的影响和机械传动的冲击。软启动器采用三相反向并联的晶闸管作为调压器,将其接入电源和电动机定子之间。这种电路类似三相全控桥式整流电路,通过内部的单片机调整改变触发脉冲的触发时间来改变触发角的大小,进而调节加到定子绕组上的端电压。异步电机启动性能主要有两个指标:启动电流倍数和启动转矩倍数,软启动器在启动时通过改变加在电机上的电源电压,以减小启动电流、启动转矩。电动机传统启动方式有自耦减压、Y/减压等方式,其共同特点是控制线路简单,启动转矩不可调并有二次冲击电流,对负

8、载有冲击转矩。软启动可标准电机硬启动电流的50%,是高效电动机硬启动电流的20%。软启动的限流特性可有效限制浪涌电流,避免不必要的冲击力矩以及对配电网络的电流冲击,有效地减少线路刀闸和接触器的误触发动作;对频繁启停的电动机,可有效控制电动机的温升,延长电动机的寿命。目前应用较为广泛、工程中常见软启动器是晶闸管(SCR)软启动。SCR软启动原理:在三相电源与电机间串入三相联晶闸管,利用SCR移相控制原理，改变其触发角,启动时电机端电压随SCR的导通角从零逐渐上升,就可调节输出电压,电机转速逐渐增大,直至达到满足启动转矩的要求而结束启动过程;软起动器的输出是一个平稳的升压过程(且可具有限流功能),

9、直到SCR全导通,电机在额定电压下工作;此时旁路接触器接通(避免电机在运行中对电网形成谐波污染,延长SCR寿命),电机进入稳定运行状态;停车时先切断旁路接触器,然后由软启动器内SCR导通角由大逐渐减小,使三相供电电压逐渐减小,电机转速由大逐渐减小到零,停车过程完成。SCR软启动器在设计上采用了电流电压矢量传感动态监控技术,不改变电机原有的运行特性;采用锁相环技术和单片机,根据压控振荡器锁定三相同步信号的逻辑关系设计出的一种可控硅触发系统,控制输出脉冲的移相,通过对电流的检测,控制输出电压按一定线性加至全压,限制起动电流,实现电机的软起动。3软启动器的性能特点软启动采用软件控制方式来平滑启动电动

10、机，控制方式是以软（件）控强（电）。其控制结果将电动机启动特性由“硬”平滑为“软”平滑，故被称为“软启动”。软启动又分为两种：一种是采用变频恒转矩限流启动；另一种是采用晶闸管调压启动，又称智能软启动。3.1两类软启动的对比技术性能。采用变频调速启动，启动时具有良好的静、动态性能，即使是在低速情况下也能随意调节电动机转矩，能以恒转矩启动电动机，启动电流可以限制在 的额定电流以下。采用智能软启动，启动时由于转矩是按电压比的二次方减小，因此启动转矩很小。软启动器有电流反馈，也可采用恒流启动，即在启动过程中保持启动电流不变，直到电动机接近同步转速。从技术性能方面考虑，变频调速启动适用于较大启动转矩的负

11、载，一般是大于 的场合，如往复式空压机、离心分离机、带负载的输送机、破碎机、螺旋式或如旋转式空压机、离心式风机、离心泵、空载启动的输送机及各种空载启动的设备。经济性。采用变频器调速启动比智能软启动的投资费用高两倍甚至三倍。综合以上技术性能和经济性，对于工矿企业能实际推广的启动方式当数后者。3.2智能软启动器智能软启动主要由串接于电源与被控电动机之间的三对反并联晶闸管组成的调压电路构成，以微处理器为控制核心，整个启动过程在数字化程序软件控制下自动进行。智能软启动器利用三对晶闸管的电子开关特性，通过启动器中的微处理器，控制其触发脉冲的迟早来改变触发延迟角的大小，而晶闸管触发延迟角的大小，又可改变晶

12、闸管的导通时间，从而最终改变加到定子绕组的三相电压的大小。异步电动机定子调压的特点是，电动机转矩近似与定子电压的二次方成正比，电动机的电流和定子电压成正比，因此，电动机的启动转矩和初始电流的限制可以通过定子电压的控制来实现。而电动机定子电压又是通过晶闸管的导通角来控制的，所以不同的初始相角可实现不同的端电压，以满足不同的负载启动特性。在电动机启动过程中，晶闸管的导通角逐渐增大，晶闸管的输出电压也逐渐增加，电动机从零开始加速，直到晶闸管全导通，启动完成，从而实现电动机的无级平滑启动。电动机的启动转矩和启动电流的最大值可根据负载情况设定。3.3.1智能软启动器的基本特性采用微处理器全数字自控监控。

13、启动时启动电流以恒定的斜率平稳上升，对电网无冲击电流，不会造成大的电压降落，保证了电网电压的稳定。启动转矩、电流、电压、时间可按负载不同而设定，可取得最佳的电流冲击和最佳的转矩控制特性，极大地减少了电动机转矩对负载的冲击，也满足了不同工作对象对启动转矩的不同要求，保护了被驱动机构。电动机启动不受电网电压波动的影响。由于在晶闸管的移相电路中，引入了电流反馈，因而使电动机在启动过程中保持恒流、平稳启动。同时，由于以启动电流为定值整定，当电网电压上下波动时，通过控制电路自动增大或减小晶闸管导通角来维持原始设定值，可保护启动电流恒定。有的软启动器还采用双电源隔离，保证控制部分不受各种强电干扰。根据工作

14、对象的不同，电动机可选择多种启停方式，而采用不同的启动方式，其启动转矩也不同。一般电动机软启动的初始转矩 范围内选择，从初始转矩，可根据用户要求在启动转矩的平开始，电动机的定子电压在斜坡加速时间内无级增加，加速的斜坡时间由用户设定。电动机可以自由停车和软停车，软停车时间可调节。软停车特性大大延长电气触点寿命。结构简单，重量轻，无噪声，占地小。作为无触点控制，软启动器使用寿命比传统的接触器大大延长，若使用得当，可长达几十年，全免维修，而且安装、操作、使用简便。软启动器平滑、渐进的启动过程可降低设备的振动和噪声，延长电动机和被驱动机械的寿命，并改善了工人的劳动环境。可选择过电流、过载、电源断相等多

15、种保护，保证了设备和电动机的安全。软启动可提供设备的监控保护的快速故障诊断信息，如限流、过载、断相、转子堵转等。保护整定值可由用户指定，保护性能可靠。有的软启动器还具有相序自动识别、相序保护功能。6带标准的RS-232C 接口，具有通信功能。智能软启动器通过标准接口传输数据，可集成网络化，实现分散控制，集中管理，它的全数字设定和外控功能大大方便用户，性能价格比高。智能软启动器人机界面友好，工作时显示工作电压，工作电流，最大电流，故障时显示故障类别，有方便的外控接口，具有数字延时启动控制、软停控制输入、启动延时继电器输出和故障继电器输出等多种功能。3.3.2智能软启动器的启动特性限流型：限制启动

16、电流，降低启动压降，任意调整，键盘设定。电压控制型：设定允许电压降百分值，自动测量压降并限制压降，通过测量压降自适应控制启动电流，调试数据微处理器自动记忆，运行时由智能程序自动监控运行。转矩控制型：在启动和停止期间对电动机运行特性的控制，对电动机和启动器的过载保护，对传动机械的保护，清除浪涌转矩并降低冲击电流，在给定区间内控制加速转矩和按应用要求调节电动机转矩。转矩控制加突跳型：如果转矩控制启动时间长，通过转矩突跳克服静转矩，加快启动周期。3.3.3智能软启动器的停车特性自由停机：自由掉电停机，外故障停机，自复位可编程。软停机：软停机（0200s 为自由停机）自设定。电动机停车传统方式为自由停

17、机，即通过瞬间停电来实现，但如带式运输机、升降机等许多设备并不宜突然停机，软停车功能正好能满足此要求。晶闸管在收到软停机信号后，导通角逐渐减小，经一定时间才过渡到全关，即电动机端电压逐渐减至零。停车时间可按实际需要设定。制动停机：060S自设定，强制停机。1.什么是软起动器？它与变频器有什么区别？软起动器是一种集软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。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。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。软起动器和变频器是两

18、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。2.什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

19、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（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

20、晶闸管在级短时间内，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。3.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）根据负

21、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。4.什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。5.软起动

22、器是如何实现轻载节能的？ 笼型异步电机是感性负载，在运行中，定子线圈绕组中的电流滞后于电压。如电机工作电压不变，处于轻载时，功率因数低，处于重载时，功率因数高。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，确保电机正常运行。6.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，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

23、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。7.什么是软起动MCC控制柜？MCC（Motor Control Center）控制柜，即电动机控制中心。软起动MCC控制柜由以下几部分组成：（1）输入端的断路器，（2）软起动器（包括电子控制电路与三相晶闸管），（3）软起动器的旁路接触器，（4）二次侧控制电路（完成手动起动、遥控起动、软起动及直接起动等功能的选择与运行），有电压、电流显示和故障、运行、工作状态等指示灯显示。8.有的软起

24、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。9.软起动MCC控制柜有哪些扩展功能？将软起动MCC控制柜进一步加以组合，可以实现多种复合功能。例如：将两台控制柜加上控制逻辑，可以组成“一用一备方案”，用于大楼的消防系统与喷淋泵、生活泵等系统。如果配上PC（可编程序控制器），则可以实现消防泵定时（如半个月）自动检测，定时自动关闭；加上相应的控制逻辑，

25、则可以对消防泵及各个系统运转是否正常实施平时检测时，定时低速低水压（不出水）运行；在灭火时，则实施全速满载运行。将若干台电机加上控制逻辑组合，可以组成生活泵系统或其它专用系统，按需要量逐次打开各台电机，也可逐次减少电机，实现最佳效率运行。还可以根据客户要求，实现多台电机每次自动转换运行，使各台电机都处于同等的运行寿命期。10.软起动器适用于哪些场合？原则上，笼型异步电动机凡不需要调速的各种应用场合都可适用。目前的应用范围是交流380V（也可660V），电机功率从几千瓦到800kW。 软起动器特别适用于各种泵类负载或风机类负载，需要软起动与软停车的场合。 同样对于变负载工况、电动机长期处于轻载运

26、行，只有短时或瞬间处于重载场合，应用软起动器（不带旁路接触器）则具有轻载节能的效果。 变频器是把工频电源(50Hz或60Hz)变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行的设备。其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电。对于如矢量控制变频器这种需要大量运算的变频器来说，有时还需要一个进行转矩计算的CPU以及一些相应的电路。1. 整流器 ，它与单相或三相交流电源相连接，产生脉动的直流电压。2. 中间电路，有以下三种作用：a. 使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用。b. 通过开关电源为各个控制线

27、路供电。c. 可以配置滤波或制动装置以提高变频器性能。3. 逆变器 ，将固定的直流电压变换成可变电压和频率的交流电压。4. 控制电路 ，它将信号传送给整流器、中间电路和逆变器，同时它也接收来自这些部分的信号。其主要组成部分是：输出驱动电路、操作控制电路。主要功能是：a. 利用信号来开关逆变器的半导体器件。b. 提供操作变频器的各种控制信号。c. 监视变频器的工作状态，提供保护功能。 在现场对变频器以及周边控制装置的进行操作的人员，如果对一些常见的故障情况能作出判断和处理，就能大大提高工作效率，并且避免一些不必要的损失。为此，我们总结了一些变频器的基本故障，供大家作参考。以下检测过程无需打开变频

28、器机壳，仅仅在外部对一些常见现象进行检测和判断。1.上电跳闸或变频器主电源接线端子部分出现火花。检测办法和判断 ：断开电源线，检查变频器输入端子是否短路，检查变频器中间电路直流侧端子P、N是否短路。可能原因是整流器损坏或中间电路短路。2.上电无显示检测办法和判断 ：断开电源线，检查电源是否是否有缺相或断路情况，如果电源正常则再次上电后则检查检查变频器中间电路直流侧端子P、N是否有电压，如果上述检查正常则判断变频器内部开关电源损坏。3.开机运行无输出（电动机不启动）检测办法和判断 ：断开输出电机线，再次开机后观察变频器面板显示的输入频率，同时测量交流输出端子。可能原因是变频器启动参数设置或运行端

29、子接线错误、也可能是逆变部分损坏或电动机没有正确链接到变频器。4.运行时“过电压”保护，变频器停止输出检测办法和判断 ：检查电网电压是否过高，或者是电机负载惯性太大并且加减速时间太短导致的制动问题，请参考第8条。5.运行时“过电流”保护，变频器停止输出检测办法和判断 ：电机堵转或负载过大。可以检查负载情况或适当调整变频器参数。如无法奏效则说明逆变器部分出现老化或损坏。6.运行时“过热”保护，变频器停止输出检测办法和判断 ：视各品牌型号的变频器配置不同，可能是环境温度过高超过了变频器允许限额，检查散热风机是否运转或是电动机过热导致保护关闭。7.运行时“接地”保护，变频器停止输出检测办法和判断 ：

30、参考操作手册，检查变频器及电机是否可靠接地，或者测量电机的绝缘度是否正常。8.制动问题（过电压保护）检测办法和判断 ：如果电机负载确实过大并需要在短时间内停车，则需购买带有制动单元的变频器并配置相当功率的制动电阻。如果已经配置了制动功能，则可能是制动电阻损坏或制动单元检测失效。9.变频器内部发出腐臭般的异味检测办法和判断 ：切勿开机，很可能是变频器内部主滤波电容有破损漏液现象。10.如判断出变频器部件损坏，则联系供应商或送交专业维修中心处理。变频器故障分析 目前人们所说的交流调速系统，主要指电子式电力变换器对交流电动机的变频调速系统。变频调速系统以其优越于直流传动的特点，在很多场合中都被作为首

31、选的传动方案，现代变频调速基本都采用16位或32位单片机作为控制核心，从而实现全数字化控制，调速性能与直流调速基本相近，但使用变频器时，其维护工作要比直流复杂，一旦发生故障，企业的普通电气人员就很难处理，这里就变频器常见的故障分析一下故障产生的原因及处理方法。一、参数设置类故障 常用变频器在使用中，是否能满足传动系统的要求，变频器的参数设置非常重要，如果参数设置不正确，会导致变频器不能正常工作。1、参数设置 常用变频器，一般出厂时，厂家对每一个参数都有一个默认值，这些参数叫工厂值。在这些参数值的情况下，用户能以面板操作方式正常运行的，但以面板操作并不满足大多数传动系统的要求。所以，用户在正确使

32、用变频器之前，要对变频器参数时从以下几个方面进行：（1）确认电机参数，变频器在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从电机铭牌中直接得到。（2）变频器采取的控制方式，即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度，需要进行静态或动态辨识。（3）设定变频器的启动方式，一般变频器在出厂时设定从面板启动，用户可以根据实际情况选择启动方式，可以用面板、外部端子、通讯方式等几种。（4）给定信号的选择，一般变频器的频率给定也可以有多种方式，面板给定、外部给定、外部电压或电流给定、通讯方式给定，当然对于变频器的频率给定也可以是这几种方式的一种或几种方式

33、之和。正确设置以上参数之后，变频器基本上能正常工作，如要获得更好的控制效果则只能根据实际情况修改相关参数。2、参数设置类故障的处理 一旦发生了参数设置类故障后，变频器都不能正常运行，一般可根据说明书进行修改参数。如果以上不行，最好是能够把所有参数恢复出厂值，然后按上述步骤重新设置，对于每一个公司的变频器其参数恢复方式也不相同。二、过压类故障 变频器的过电压集中表现在直流母线的支流电压上。正常情况下，变频器直流电为三相全波整流后的平均值。若以380V线电压计算，则平均直流电压Ud= 1.35 U线513V。在过电压发生时，直流母线的储能电容将被充电，当电压上至760V左右时，变频器过电压保护动作

34、。因此，变频器来说，都有一个正常的工作电压范围，当电压超过这个范围时很可能损坏变频器，常见的过电压有两类。1、输入交流电源过压 这种情况是指输入电压超过正常范围，一般发生在节假日负载较轻，电压升高或降低而线路出现故障，此时最好断开电源，检查、处理。2、发电类过电压 这种情况出现的概率较高，主要是电机的同步转速比实际转速还高，使电动机处于发电状态，而变频器又没有安装制动单元，有两起情况可以引起这一故障。（1）当变频器拖动大惯性负载时，其减速时间设的比较小，在减速过程中，变频器输出的速度比较快，而负载靠本身阻力减速比较慢，使负载拖动电动机的转速比变频器输出的频率所对应的转速还要高，电动机处于发电状

35、态，而变频器没有能量回馈单元，因而变频器支流直流回路电压升高，超出保护值，出现故障，而纸机中经常发生在干燥部分，处理这种故障可以增加再生制动单元，或者修改变频器参数，把变频器减速时间设的长一些。增加再生制动单元功能包括能量消耗型，并联直流母线吸收型、能量回馈型。能量消耗型在变频器直流回路中并联一个制动电阻，通过检测直流母线电压来控制功率管的通断。并联直流母线吸收型使用在多电机传动系统，这种系统往往有一台或几台电机经常工作于发电状态，产生再生能量，这些能量通过并联母线被处于电动状态的电机吸收。能量回馈型的变频器网侧变流器是可逆的，当有再生能量产生时可逆变流器就将再生能量回馈给电网。（2）多个电动

36、施动同一个负载时，也可能出现这一故障，主要由于没有负荷分配引起的。以两台电动机拖动一个负载为例，当一台电动机的实际转速大于另一台电动机的同步转速时，则转速高的电动机相当于原动机，转速低的处于发电状态，引起故障。在纸机经常发生在榨部及网部，处理时需加负荷分配控制。可以把处于纸机传动速度链分支的变频器特性调节软一些。三、过流故障 过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障，说明变频器逆变电路

37、已环，需要更换变频器。四、过载故障 过载故障包括变频过载和电机器过载。其可能是加速时间太短，直流制动量过大、电网电压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载，也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频器；如后者则要对生产机械进行检修。五、其他故障1、欠压说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。2、温度过高如电动机有温度检测装置，检查电动机的散热情况；变频器温度过高，检查变频器的通风情况。软启动器能启动轻载绕线式电机吗？是可以实现软启动的，可以采用绕线式电动机软起动器。大功率电机一

38、般采用软启动.大功率电机如果直接启动，启动电流比较大，可能出现问题(如保险系统，输电线路，电机线圈等).软启动装置是:在电机启动时，通过接触器将电机接法改为Y接，电机初步启动后通过接触器改为接.原理为:当电机Y接时，每组线圈将承受输电电压的1/1.732倍电压(即3开方的倒数)，当电机时，每组线圈直接承受输电电压，这样就实现了软启动. 电机的软起动主要采用如下方式： 1.降低电源电压启动 2.降低电源频率启动 3.降低励磁电流启动 软启动器主要采用可控硅移相来降低电机电压，实现软启动。 所谓电机的软启动，实质就是电机以较低的电流慢速启动，这样对电网的冲击小，同时可以降低变压器和控制电路的负荷裕

39、量，同时提高设备的使用寿命。一般交流电机直接启动时，启动电流是试运行电流的610倍，而采用软启动技术后，启动电流降低到13倍。本文介绍了通用晶闸管软起动控制器的工作原理，该工作原理即移相原理，移相原理是目前所有晶闸管软起起动器共同采用的控制方式，其控制方式下起动的电机起动电流较小，起动平稳且能够满足多种负载。1引言三相交流异步电动机由于结构简单、价格低廉、运行可靠，所以在各个行业得到广泛应用。但其在直接起动时，会产生过大的起动电流，特别是大功率电机，大起动电流严重冲击电网，引起电网供电质量下降，并影响其他设备的正常运行，并且起动转矩造成的机械冲击会降低电动机的寿命。所以起动过程中需要在电机和电

40、源之间串入软起动来解决此问题。随着电力电子技术的飞速发展，晶闸管软起动装置应运而生。由于其体积小、结构紧凑，免维护，安全可靠。全智能控制，功能齐全，菜单丰富。起动重复性好，保护周全。所以其正逐步取代传统的软起动方式，成为软起动领域新的领军人物。本文首先阐述晶闸管软起动的目前最普遍采用的移相起动方式。2系统概述利用晶闸管的开关特性，通过晶闸管的触发角来改变晶闸管的导通时间，从而控制到晶闸管电机端的输出电压，达到控制电机的起动特性。当晶闸管的电机端电压和输入端相同的时候即电机起动过程完毕后，就让交流接触器（或断路器）吸合（如图1所示意，即QF2吸合），短路所有的晶闸管，这时电动机将直接连到电网上。

41、图1 晶闸管软起动器主电路原理图在图1中，QS为高压隔离开关，QF1、QF2为真空断路器(当电流小的时候，QF2有时候也采用接触器），SCR为（普通）晶闸管，M为中压电动机。QF1伺职主电路的通断，QF2伺职电力器件的旁路。在SCR软起动装置里，SCR共6组，每组含（根据电压的高低和可控硅的耐压值来确定m的值）个相串的SCR。3工作原理3.1功率因数角由于电机为感性负载，所以电流滞后电压。当电压过零的时候，电流并未过零，要延迟一段时间后才过零，只有在电流过零的时候晶闸管才关断。我们把电压过零点和电流过零点之间的这个角度称为功率因数角（如图2所示）。图2 触发角和导通角的关系3.2导通角和触发角

42、（1）导通角和触发角当晶闸管工作时，其输出电压的大小由晶闸管的导通角决定，而导通角又由触发角和功率因数角共同决定。如图2所示，为触发角，q为导通角。几个角度之间的关系为:q=-+（2）初始触发角初始触发角是给电机建立电流的必要条件，初始触发角一般在40°到60°之间，此值根据不同的电机及不同的负载变化。3.3相序及其检测（1）相序      相序就是相位的顺序，是交流电的瞬时值从负值向正值变化经过零值的依次顺序。在晶闸管软起动中，相序检测极为重要，只有确定相序，才能发出正确的触发脉冲控制晶闸管的导通顺序。（2）相序检测    

43、;  相序检测是在晶闸管导通前，触发脉冲发出前进行的。本系统通过对三相反并联晶闸管的管压降信号的判别来实现相序检测。设A相晶闸管的管压降信号为Va, B相晶闸管的管压降信号为Vb ，C相晶闸管的管压降信号为Vc。在电压过零时，管压降为0。管压降信号Va、 Vb、Vc严格遵守三相交流电相序规律，信号的周期为180°，各相的相位差为120°。      以Va为基准，当Va开始有压降，此时开始计时，若60°后到来的信号是Vc，120°后到来的信号是Vb，则可判定为正相序。相反，当Va开始有压降，若60°后到来的信号是Vb，120°后到来的信号是Vc，则可判定为逆相序。3.4脉冲触发（1）触发同步      为了能对主回路的输出电压Ud进行准确的控制，SCR必须接受与SCR主电路具有相同频率的触发信号。在A、B、C三相电路中，正相晶闸管