作為籠式異步電動機的起動設備——軟起動器，從20世紀70年代開始利用晶閘管交流調(diào)壓技術進行制作應用，以后又把功率因素控制技術結合進去。近年來，采用微電腦代替模擬控制電路，發(fā)展成現(xiàn)代的智能化軟起動器。

　　1 智能化軟起動器的主要品種

　　目前世界上有許多電氣公司在生產(chǎn)智能化軟起動器，著名的有：法國施耐德電氣（Schneider Electric）公司生產(chǎn)的Altistart（ATS）軟起動器，最大功率達到800kW：美國艾倫-布拉得利（Allen-Bradley, A-B）公司生產(chǎn)的SMC系列軟起動器，最大功率達1200kW：通用電氣（GE）公司生產(chǎn)的QC、ASTAT系列軟起動器，最大功率達850kW，額定電壓500V，額定電流1180A，最大起動電流5900A：意大利西威（SIEI）公司生產(chǎn)的eST、dST系列軟起動器，額定電壓690V、額定電流1600A：德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的3RW22系列軟起動器，額定電壓690V、額定電流1200A。上述產(chǎn)品中，ATS產(chǎn)品實用可靠，體積小，結構緊湊，使用方便，為一般用戶考慮選用：通用電氣和西威公司產(chǎn)品力求功能全面：A-B公司則把軟起動器設計成許多派生品種，不同品種對應不同功能：西門子公司的產(chǎn)品介于通用電氣與A-B公司產(chǎn)品之間。

　　2 智能化軟起動器

　　幾乎所有的智能化軟起動器的結構組成原理均大同小異，現(xiàn)以Altistart（ATS）軟起動器為例加以說明。
　　ATS軟起動器的結構
　　ATS系列軟起動器
　　ATS軟起動器的控制原理
　　ATS軟起動器包括一個控制模塊和一個電源組件，其結構組成如圖1所示。

圖1

　　控制模塊 同一系列不同功率之間的模塊可以互換，其功能有：觸發(fā)可控硅整流器：用微處理機計算操作狀況：記錄和儲存電動機和起動器熱狀態(tài)：監(jiān)測電源和電氣絕緣：通過內(nèi)部聯(lián)鎖繼電器發(fā)出監(jiān)測和報警輸出信號：3個LED提供狀態(tài)顯示：4個選擇開關實現(xiàn)選擇功能：4個電位器實現(xiàn)整定。

　　電源組件 包括：背對背安裝的3對可控硅整流器并帶有保護電路：測量用電流互感器和控制電路電源：72A以上的風扇及其安全電路。

　　ATS系列軟起動器包括：各種用途的ATS-23軟起動——軟停止單元：控制離心泵液壓泵的ATS-23P軟起動——軟停止單元：控制1.5～8.5kW低功率電動機簡單用途的ATS系列VR2電壓斜坡起動器。

圖2

　　ATS軟起動器的控制原理如圖2所示。通過推移相位角g，直到電動機電流為零以后，再觸發(fā)可控硅。

　　該技術可保證電動機在起動完成后連續(xù)平穩(wěn)轉動，具有極佳的穩(wěn)定性：微處理機控制起動單元和電動機的主要工作參數(shù)，并不斷進行優(yōu)化。

　　軟起動器實際上是一個晶閘管調(diào)壓調(diào)速的線路。其工作原理是通過改變晶閘管的觸發(fā)角，調(diào)節(jié)晶閘管調(diào)壓電路的輸出電壓。其特點是電動機轉速近似與定子電壓的平方成正比。軟起動器起動電動機時，晶閘管全導通，使電動機工作在額定電壓的機械特性上。

　　3 基本功能

　　[$page] 　起動電壓 軟起動器的起動電壓在35%～65%（甚至20%～95%）額定電壓間可調(diào)，這時起動轉矩為10%～36%（或4%～90%）直接起動轉矩。

　　脈沖突跳起動方式 有些負載如擠壓機、攪拌機和皮帶輸送機等靜阻力比較大，必須施加一個短時的大起動力矩，以克服大的靜摩擦力，所以在軟起動器上設置了脈沖突跳方式，可以短時輸出95%的額定電壓（相當于90%直接起動轉矩），0～400ms可控。脈沖突跳結束后，根據(jù)斜坡設定值繼續(xù)起動。軟起動器在一個工作周期中的輸出電壓波形如圖3所示。

圖3

　　加速斜坡控制 電動機開始轉動后，可以控制電動機電壓線性增大，加速時間可在一定范圍內(nèi)（如1～999s）調(diào)節(jié)。還可提供電流限幅（如在200%～500%電動機額定電流間可調(diào)）的起動加速方式，可使電動機線性加速到額定轉速。

　　加速斜坡作用于小功率電動機，而快速斜坡用于慣性大的設備。

　　運行狀態(tài) 軟起動有4種運行狀態(tài)：①跨越運行模式：晶閘管處于全導通狀態(tài)，電動機工作于全壓方式，電壓斜坡分量可以完全忽略，常用于短時重復的電動機。②接觸器旁路工作模式：在電動機達到滿速運行時，用旁路接觸器來取代已完成任務的軟起動器，這樣可以降低晶閘管的熱損耗，提高系統(tǒng)效率�？梢杂靡慌_軟起動器起動多臺電動機。③節(jié)能運行模式：當電動機負荷較輕時，軟起動器自動降低施加于電動機定子上的電壓，減少電動機電流勵磁分量，從而提高了電動機的功率因素，起到了節(jié)能效果。④調(diào)壓調(diào)速方式：軟起動器可以作調(diào)壓調(diào)速運行，因電動機轉子內(nèi)阻很小，要得到大范圍的調(diào)速，就需在電動機轉子中串入適當?shù)碾娮琛?

　　停止功能 該功能的停止方式有4種：①自由停車：直接切斷電源，電動機自由停車。②軟停止：有時不希望電動機突然停止，采用軟停止方式。在接收停機信號后，電動機端電壓逐漸減小，轉速下降到可調(diào)整斜坡時間（如1～999s）。③泵停止：適用于慣性力矩較小的泵驅動，消除“水錘效應”。④直流制動：當給出停車信號后，將直流注入電動機加快制動，直流制動時間可在0～99s間選擇。主要用于慣性力矩大的負載或需要快速停機的場合。還可用于準確停車功能，該功能用于要求定位控制停車的場合。⑤保護和監(jiān)控：軟起動器以字符式顯示器