软启动器是变频器的一种吗？它的功能是什么？
软启动器是一种集电机软启动、软停止、轻载节能和多种保护功能于一体的新型电机控制装置。它主要由三个反并联的制动管串联在电源和被控电机及其电子控制电路之间组成。采用不同的方法控制三相并联制动管的导通角，使被控电机的输入电压根据不同的要求而变化，可以实现不同的功能。软启动器和变频器是两种完全不同的产品。变频器用在需要调速的地方，它的输出不仅改变电压同时也改变频率；软启动器实际上是一个电压调节器。电机启动时，输出只改变电压，不改变频率。逆变器具有软启动器的所有功能，但价格比软启动器贵得多，结构也复杂得多。
软启动器是运用电力电子技术、微处理器技术和现代控制理论设计生产的具有90年代先进水平的新型节能产品。与目前国内仍广泛使用的磁控、自耦、星/三角转换等传统继电器控制方式相比，具有非常明显的特点，降低了启动机械应力，延长了电机及相关设备的使用寿命；启动参数可根据负载调整，以达到最佳启动效果；多种启动方式和保护功能，便于改进工艺和保护设备；独特的外部控制终端可轻松实现远程控制或自动控制；全数字开放式用户操作显示键盘，操作设置灵活简单；高度集成的英特尔微处理器控制系统，性能可靠；大电流无触点交流开关无级调压，调压范围宽，过载能力强。该软启动器体积小、技术含量高、性能可靠、保护功能齐全、操作简便，广泛应用于石化、冶金、环保、食品机械、农业灌溉、建筑等行业。
软启动器-主要特性
软起动器
主要优势
(1)控制柜有两种起动方式，直接起动和软启动。
(2)软启动结束时，旁路接触器闭合，使软启动器停止运行直至停止，延长了软启动器的使用寿命，避免了电网中的谐波污染，并可减少软启动器中晶闸管的发热损耗。
运行特性
(1)能使电动机的起动电压以恒定的斜率平稳上升，起动电流小，对电网没有冲击电流，减少了负载的机械冲击。
(2)启动电压的上升斜率可调，保证了启动过程的平稳性。启动电压可根据不同负荷在30% ~ 70% UE (UE为额定电压)范围内连续调节。
(3)启动时间可根据不同的负荷设定。
(4)起动器还具有可控硅短路保护、断相保护、过热保护和欠压保护。
通过进一步组合软启动MCC控制柜，可实现多种复合功能。比如给两个控制柜增加控制逻辑，就可以形成“一用一备方案”，可以用在建筑的消防系统、喷淋泵、生活泵等系统中。若配有PC(可编程控制器)，可定时(如半个月)自动检测消防泵，并定时自动关闭；通过相应的控制逻辑，当检测到正常运行时，消防泵和每个系统可以在定期的低速度和低水压(无水)下运行。灭火时，实行全速满负荷运行。通过控制逻辑将几个电机组合起来，可以形成一个生命泵系统或其他特殊系统，可以根据需要的量逐个开启每个电机，也可以逐个减少电机，以达到最佳效率运行。根据客户要求，每次可自动切换运行多台电机，使所有电机处于相同的运行寿命。
软启动器-基本参数
主电压范围:220—690 vac；；
主电流范围:18-300a外部；300-515A内部连接；
控制电压:110—120VAC或220—240 vac；；
软启动时间:0-30s；
软停时间:0-30s；
初始电压:30-70% UE；1.5—4Ie；
旁路模式:无需旁路即可进行外部操作。
软启动器-启动模式
软起动器
在电源和被控电机之间串联的软启动器，用于控制内部晶闸管的导通角，使电机的输入电压以预设的函数关系从零开始逐渐上升，直到启动结束，给电机满电压，称为软启动。在软启动过程中，电机的启动转矩逐渐增大，转速也逐渐提高。软启动一般有以下几种启动方式:
(1)斜坡升压软启动:这种启动方式最简单，它没有电流闭环控制，只需调节晶闸管导通角使其与时间成一定的函数关系增大即可。它的缺点是，由于电流不受限制，在电机起动过程中，有时会产生较大的冲击电流损坏晶闸管，对电网影响很大，实际中很少使用。
(2)斜坡恒流软启动:这种启动方式是在电机启动初期启动电流逐渐增大，当电流达到预设值时(t1至t2阶段)保持恒定，直至启动完成。在启动过程中，电流上升和变化的速率可以根据电机负载进行调整和设置。电流上升率大时，起动转矩大，起动时间短。这种起动方式是应用最广泛的起动方式，特别适用于风机和水泵的起动。
(3)阶跃起动:起动机器，即在最短的时间内使起动电流迅速达到设定值，即阶跃起动。通过调整启动电流设定值，可以达到快速启动的效果。
(4)冲击起动:起动开始时，晶闸管以大电流短时间导通，然后回落，再按原设定值线性上升，接入恒流起动。这种起动方式在一般负载下很少使用，适用于负载重、静摩擦力大的起动场合。软启动不同于传统的减压启动方式。笼型电动机传统的减压起动方法有Y-q起动、自耦变压器减压起动和电抗器起动。这些起动方式都属于逐步减压起动，有明显的缺点，即起动时出现二次冲击电流。
(5)电压双斜率起动:在起动过程中，电机的输出转矩随电压而增大，起动时提供一个初始起动电压Us。Us可以根据负载进行调节，调节到大于负载的静摩擦力矩，使负载立即开始转动。此时输出电压从我们这里以一定的斜率(斜率可调)上升，电机不断加速。当输出电压达到速度电压Ur时，电机基本达到额定转速。软启动器在启动过程中自动检测到达电压，当电机达到额定转速时，输出电压达到额定电压。
(6)限流起动:是一种软启动方式，在启动过程中限制电机的启动电流不超过某一设定值(Im)。它的输出电压从零开始快速上升，直到输出电流达到预设的电流极限Im，然后这种启动方式的优点是启动电流小，可以根据需要调节。对电网影响不大，缺点是启动时很难知道启动压降，压降空间得不到充分利用。
(7)突跳:起动开始时晶闸管完全导通后回落，然后按原设定值线性上升进入恒流起动。这种起动方法适用于需要克服重负荷和大静摩擦力的起动场合。
软启动器-节能保护
软起动器
节能功能
电机是感性负载，电流滞后于电压。大多数电器都属于这一类。为了提高功率因数，必须用容性负载来补偿，必须用电容或同步电机来补偿。降低电机的励磁电流还可以提高功率因数(HPS2可以节能，降低轻载下的电压，降低励磁电流，增加COS∮).节能运行方式:轻载时降低电压降低励磁电流，电机电流分为有功分量和无功分量(励磁分量)提高COS∮.
节能运行模式:当电机负载较轻时，选择节能功能时，软启动器会将PF开关转到Y位置，在电流反馈的作用下，软启动器会自动降低电机电压。电机电流的励磁分量减少。从而提高电机的功率因数(COS∮)。(大部分国产软启动器没有这个功能)在接触器旁路状态下无法实现这个功能。TPF开关提供双反应时间节能功能；正常，缓慢。节能运行模式:自动节能运行。正常和反应速度慢)空载节能40%，负载节能5%。
防御功能
(1)过载保护功能:软启动器引入电流控制回路，可以随时跟踪检测电机电流的变化。通过增加过载电流和反时限控制方式的设定，实现过载保护功能，使电机过载时晶闸管关断并发出报警信号。
(2)断相保护功能:软启动器工作时，能随时检测三相线电流的变化，一旦电流切断，能做出断相保护响应。
(3)过热保护功能:软启动器内部的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，晶闸管将自动关断并发出报警信号。
(4)其他功能:通过电子线路的组合，可以在系统中实现其他联锁保护。
软启动器-MCC控制柜
软起动器
MCC(MotorControlCenter)控制柜，即电机控制中心。软启动控制柜由以下部分组成:(1)输入断路器，(2)软启动器，(3)软启动器旁路接触器，(4)二次侧控制电路(完成手动启动、遥控启动、软启动、直接启动的选择和操作)，具有电压、电流显示和故障、运行、工作状态的信号显示。
软启动MCC控制柜可进一步组合或由PLC逻辑控制，实现多种复合功能。用于建筑消防系统和喷淋泵、生活泵等系统。可实现定时自动检测、自动关闭消防泵，配合相应的控制逻辑，检查泵及各系统运行是否正常，正常检测时定时低速低水压运行；灭火时，实行全速满负荷运行。通过组合几个电机的控制逻辑，可以组成一个家用泵系统或其他专用系统，每个电机可以根据需要的量逐个启动，也可以逐个减少电机，以达到最佳效率运行。还可以实现多台电机的自动切换运行，使所有电机处于相同的运行寿命。
软启动器-型号介绍
HPS2D软启动器
HPS2D常规软起动器:HPS2D75…840电机软起动器是一种全数字控制的软起动器。控制功能完善，具有多种保护功能。在省新产品鉴定会上，被评为国际水平的中国主导产品。采用16位单片机，数据处理全数字化。启动和停止时的电压斜坡由单片机控制。具有脉冲冲突跳变、大电流断开、停泵、内置电子过载保护(可选)、断相保护、过流保护、超温保护等功能，具有自诊断和节能功能。可以消除电机启停过程中的电流冲击，降低电网容量，避免电机启动时的机械冲击，保护电机和负载。它是传统星三角、自耦降压起动器的最佳替代产品，可广泛应用于纺织、冶金、石化、水处理、食品和保健品加工、矿山和机械行业。
HPMV-DN中高压软启动器HPMV-DN中高压软启动器由多只晶闸管串并联组成，可满足不同电流和电压等级的要求。可以通过控制晶闸管的触发角来控制输出电压。在电机启动过程中，HPMV-DN按照预设的启动曲线提高电机端电压，使电机平稳加速，从而减少电机启动时对电网、电机本身和所连接设备的电气和机械冲击。当电机达到正常速度时，旁路接触器连接。电机启动后，HPMV-DN软启动器继续监控电机，并提供各种故障保护。在软停止期间，电机端电压根据预设的停止曲线平稳降低，直到电机停止。软停机可以解决水泵的水锤现象和突然停机引起的机械冲击。
经济型软启动器HPS2S18/30…300/515:是一款灵活多变的电机软启动器。它可以代替Y/△起动，适用于大多数应用场合。安装调整方便，所有控制连接和参数调整都在正面完成。软启动器安装后，用户仍可在现场方便地进行修改，如增加限流功能、选择内接外接转换等。软启动器可在线连续运行，无需旁路。软启动器有一个单独的旁路和故障控制继电器。软启动器的所有参数由三个旋钮电位器和前面板上的一个拉码开关设定，直观准确。它甚至可以在振动和高环境温度的应用中工作。当软启动器用于内部接线时，晶闸管模块承受三角形接线的相电流，所以相同电流的软启动器可以负载比外部接线大1.73倍的电机。比如一个58A的S型软启动器，内部应用可以加载100A的电机。
HPS2S18/30...300/55:安装简单，调节方便；选择灵活，自由选择内部/外部连接方式；产品性能稳定可靠；带LED指示，电源、工作状态、故障分析一目了然；在泵、压缩机、电梯、升降机、短距离传送带、船首螺旋桨等常规负载应用中，可根据电机额定功率选择HPS2S软起动器。对于负载应用，如离心机、搅拌机、破碎机、搅拌机和远距离传送带，建议选择电机额定功率大于一个规格的软启动器。
软起动器
HPS2DB汉显智能经济型软启动器:在秉承和平电气其他软启动器优良启停特性的基础上，HPS2DB汉显智能经济型软启动器采用双MCU形式，主芯片采用新型微处理器完成通讯、故障处理、信号采集、参数设置等功能。可控硅的触发控制从芯片完成，预置出厂参数，适用于大部分负载，通过键盘可以方便地将当前参数恢复到出厂值。内置非易失性存储器，确保参数不会丢失。全面的保护功能。支持通信功能——可通过现场总线与软启动器通信，可支持Modbus、Profibus、DeviceNet等通信协议。可选模拟输出功能，软启动器控制程序可在线升级。
HPS2DN智能软起动器:HPS2DN15…840数字式智能软起动器是在原有HPS2S和HPS2D/DH的基础上新开发的调压限流智能电机软起动器。其独特的智能电子电路提供完善的控制和保护功能:直线加速启动、泵启动和泵停止控制，预设低速运行(低速短时电子控制)电机绝缘检测和保护功能，以及缺相、短路、相序和电子过载保护。它可以带RS485通信接口，采用Modbus/Profibus协议，实现全面的微机远程控制和监控。可广泛应用于纺织、冶金、石化、水处理、船舶、运输、医药、食品加工、矿山和机械设备等行业。新一代HPS2DN是现代工业信息化和自动化技术应用中非常方便使用的“积木式”IT组件。
HPS2S经济软启动器:HPS2S经济软启动器:根据其功率，在DIN35 35mm导轨上主要分为四种。这种小型软启动器具有内置旁路触点。Hps2s18/30...300/515用于一般启动，有外接和内接两种连接方式(与标准Y/D启动器相当)。使用“内部连接”可以将流经软启动器的电流降低42%。也就是说，用户可以用58A的软启动器启动和运行100A的电机。限流功能可以作为选项提供，标准配置是两个内置信号继电器。这个软启动器的功率是1.15，也就是说它的最大电流等于额定电流lex1.15。
软启动器-相关比较
软起动器
软启动与传统减压启动方式的区别
1，无冲击电流。软启动器启动电机时，通过逐渐增大晶闸管的导通角，电机的启动电流从零线性上升到设定值。
2.恒流起动。软启动器可以引入电流闭环控制，使电机在启动过程中保持恒定，保证电机平稳启动。
3.根据负荷情况和电网继电保护特性的选择，可自由无级调节到最佳启动电流。
当电机停止时，传统的控制方法都是通过瞬时断电来完成的。然而，在许多应用中，不允许立即关闭电机。比如高层建筑、楼宇的水泵系统瞬间关闭，会产生巨大的“水锤效应”，损坏管道甚至水泵。为了减少和防止“水锤”效应，电机需要逐渐停止，即软停止，而软起动器可以满足这一要求。在泵站中，应用软停车技术可以避免泵站“拍门”的危害，减少维护成本和工作量。软启动器的软停功能是晶闸管接到停止指令后，从完全导通逐渐减小导通角，经过一定时间后过渡到完全关断。停车时间可根据实际需要在0~120s范围内调整。笼型异步电动机是感性负载。在运行中，定子绕组中的电流滞后于电压。如果电机工作电压不变，轻载时功率因数低，重载时功率因数高。软起动器通过降低电机端电压，提高功率因数，降低电机的铜耗和铁耗，可以达到轻载节能的目的。负载较重时，提高电机端电压，保证电机正常运行。
高压启动器和低压启动器
软起动器的主电路采用晶闸管，通过逐渐改变晶闸管的导通角来完成起动过程，这是软起动器的基本原理。在低压软启动器市场，产品很多，但是高压软启动器产品还是比较少的。高压软启动器的基本原理与低压软启动器相同，但与低压软启动器相比，高压软启动器在某些地方有其特殊性:
1，高压软启动器工作在高压环境下，各种电器元件的绝缘性能必须良好，电子芯片的抗干扰能力强。高压软启动器组成电气柜时，电气元件的布置以及与高压软启动器等电气设备的连接也很重要。
软启动器-实用手册
2.高压软起动器必须有一个高性能的控制核心，能够及时快速地处理信号。所以这种控制核心一般采用高性能的DSP芯片，而不是低压软启动器的普通单片机核心。低压软起动器的主电路由三组反并联的晶闸管组成。在高压软启动器中，由于单个高压晶闸管耐压不足，必须由多个高压晶闸管串联分压。但是，每个晶闸管的性能参数并不完全一致。晶闸管参数不一致会导致晶闸管开通时间不一致，进而导致晶闸管损坏。因此，在选择晶闸管时，要保证各相晶闸管参数尽可能一致，各相晶闸管的RC滤波电路的元件参数尽可能一致。
3.高压软起动器的工作环境容易受到各种电磁干扰，因此触发信号的传输必须安全可靠。在高压软启动器中，触发信号通常通过光纤传输，可以有效避免各种电磁干扰。通过光纤传输信号也有两种方式:多光纤模式和单光纤模式。多纤模式是指每个触发板有一根光纤；单光纤模式是指每相只有一根光纤，信号传输到一个主触发板，再由主触发板传输到同相的其他触发板。由于光电传输过程中每根光纤的损耗并不一致，单纤模式在触发一致性上比多纤模式更可靠。
4.高压软启动器对信号检测的要求比低压软启动器高。高压软起动器所处的环境中存在大量的电磁干扰，高压软起动器中使用的真空接触器和真空断路器在分断和合闸过程中会产生大量的电磁干扰。因此，检测到的信号不仅要通过硬件进行滤波，还要通过软件来去除干扰信号。
5.启动过程完成后，软启动器要切换到旁路运行状态，如何平稳切换到运行状态也是软启动器的一个难点。如何选择旁路点很重要。旁路点早，目前影响非常大。即使在低电压条件下，三相电源中的断路器也会跳闸，甚至损坏断路器。高压下危害更大。旁路点晚，电机抖动严重，影响负载正常工作。所以旁路信号的硬件检测电路必须非常精确，程序处理要恰到好处。
软启动器-发展历史
WZR无刷自控电机软启动器
软起动器在70年代末80年代初投入市场，填补了星三角起动器和逆变器在功能实用性和价格上的空白。使用软启动器，可以控制电机电压在启动过程中逐渐升高，启动电流可以自然控制，也就是说电机可以平稳启动，机电应力最小。因此，软启动器在市场上被广泛使用，软启动器附带的软停止工作可以有效避免水泵停止时产生的“水锤效应”。
异步电动机以其优良的性能和免维护的特点，广泛应用于各行各业。但由于其冲击电流大(一般是Ie的5-8倍)，启动应力大，降低了负载设备的使用寿命。国家有关部门对电机启动有明确规定，即电机启动时电网电压不超过15%。有两种解决方案:增加配电容量和使用限制电机启动电流的启动设备。如果仅仅为了启动电机而增加配电容量，从经济角度来看显然是不可取的。为此，人们往往需要配备起动设备来限制电动机的起动电流。以前人们用Y/△转换、自耦降压、磁控降压来实现。这些方法虽然能起到一定的限流作用，但并没有从根本上解决问题。
随着人们对传动控制自动化的要求越来越高，以可控硅为主要器件，以单片机为控制核心的智能电机起动设备——软启动器在各行各业得到越来越多的应用。由于其性能优良、体积小、重量轻、智能控制和多种保护功能，且启动参数可根据不同负载进行调节，其负载适应性很强。因此，电子式软起动器逐渐取代Y/δ、自耦减压、磁控等落后的传统减压起动设备是必然的。
随着电力电子技术的飞速发展，智能软起动器得到了广泛的应用。智能软启动器是一种集软启动、软停止、轻载节能和多功能保护于一体的新型电机控制装置，又称软启动器。它不仅能使电机在整个启动过程中平稳无冲击地启动，而且能根据电机负载的特点，调整启动过程中的参数，如电流限制值、启动时间等。此外，它还具有多种电机保护功能，从根本上解决了传统降压启动设备的诸多弊端。
软启动器-应用领域
软起动器
软启动器安装调整方便，所有控制连接和参数调整都在正面完成。软启动器安装后，用户仍可在现场方便地进行修改，如增加限流功能和内/外转换选择。软启动器可在线连续运行，无需旁路。软启动器有一个单独的旁路和故障控制继电器。软启动器的所有参数由面板上的三个旋钮电位器和一个拉码开关设定，直观准确。它甚至可以在振动和高环境温度的应用中工作。当软启动器用于内部接线时，晶闸管模块承受三角形接线的相电流，所以相同电流的软启动器可以负载比外部接线大1.73倍的电机。比如一个58A的S型软启动器，内部应用可以加载100A的电机。
原则上，鼠笼式异步电动机可以应用于各种不需要调速的场合。应用范围为交流380V(或660V)，电机功率从几千瓦到800千瓦不等。软启动器特别适用于各种泵类负载或风机类负载，需要软启动和软停机。也可广泛应用于纺织、冶金、石化、水处理、船舶、运输、医药、食品加工、矿山、机械设备等行业的电机长期轻载运行时。