電機(jī)軟啟動(dòng)器是一種用于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的設(shè)備，它主要通過(guò)改變加在電機(jī)定子繞組上的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)，以下是其常見(jiàn)的幾種工作原理：
晶閘管調(diào)壓原理
軟啟動(dòng)器內(nèi)部通常由三組反并聯(lián)的晶閘管組成，分別對(duì)應(yīng)電機(jī)的三相電源。晶閘管是一種半導(dǎo)體器件，具有可控導(dǎo)電性。在電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，軟啟動(dòng)器通過(guò)控制晶閘管的觸發(fā)角，來(lái)改變晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間，從而調(diào)節(jié)加在電機(jī)定子繞組上的電壓。
啟動(dòng)初期，觸發(fā)角較大，晶閘管導(dǎo)通時(shí)間較短，電機(jī)端電壓較低，此時(shí)電機(jī)以較低的轉(zhuǎn)矩開(kāi)始啟動(dòng)，避免了過(guò)大的啟動(dòng)電流和機(jī)械沖擊。隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的上升，逐漸減小觸發(fā)角，使晶閘管導(dǎo)通時(shí)間逐漸增加，電機(jī)端電壓逐漸升高，直到電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，此時(shí)晶閘管完全導(dǎo)通，電機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。
電子式軟啟動(dòng)原理
電子式軟啟動(dòng)器采用電子電路來(lái)控制電機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。它通常包含一個(gè)微處理器或數(shù)字信號(hào)處理器（DSP），用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，如電流、電壓、轉(zhuǎn)速等。
根據(jù)預(yù)設(shè)的啟動(dòng)曲線和控制算法，微處理器或 DSP 會(huì)輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制晶閘管或其他功率半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通和關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)電壓和電流的控制。這種控制方式可以根據(jù)不同的負(fù)載特性和啟動(dòng)要求，靈活地調(diào)整啟動(dòng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)更加平滑、的軟啟動(dòng)過(guò)程。
磁控式軟啟動(dòng)原理
磁控式軟啟動(dòng)器利用磁放大器的原理來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)的啟動(dòng)電壓。磁放大器由鐵芯、繞組和控制電路組成。在啟動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)控制磁放大器的直流控制電流，來(lái)改變鐵芯的磁導(dǎo)率，從而改變磁放大器的交流阻抗。
當(dāng)磁放大器的交流阻抗發(fā)生變化時(shí)，加在電機(jī)定子繞組上的電壓也會(huì)相應(yīng)改變。啟動(dòng)初期，磁放大器的交流阻抗較大，電機(jī)端電壓較低，隨著啟動(dòng)過(guò)程的進(jìn)行，逐漸減小磁放大器的直流控制電流，使其交流阻抗逐漸減小，電機(jī)端電壓逐漸升高，終實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)。
液阻式軟啟動(dòng)原理
液阻式軟啟動(dòng)器是在電機(jī)的定子回路中串入液體電阻，通過(guò)改變液體電阻的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)。液體電阻通常由電解液和電極組成，電解液的導(dǎo)電性能可以通過(guò)改變其濃度或溫度來(lái)調(diào)節(jié)。
在啟動(dòng)時(shí)，液體電阻處于大值，此時(shí)電機(jī)的啟動(dòng)電流較小，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，逐漸降低液體電阻的阻值，使電機(jī)端電壓逐漸升高，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)。當(dāng)電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，液阻式軟啟動(dòng)器會(huì)將液體電阻短接，使電機(jī)直接接入電網(wǎng)運(yùn)行。
電機(jī)軟啟動(dòng)器的這些工作原理，都旨在實(shí)現(xiàn)電機(jī)的平穩(wěn)啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流和機(jī)械沖擊，保護(hù)電機(jī)和其他設(shè)備，同時(shí)也有助于提高能源利用效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。


軟啟動(dòng)器通常具備多種啟動(dòng)模式，以適應(yīng)不同負(fù)載的需求。例如：斜坡升壓軟啟動(dòng)：輸出電壓隨時(shí)間成一定函數(shù)關(guān)系增加，簡(jiǎn)單但實(shí)際應(yīng)用中較少，因?yàn)椴幌蘖鲿?huì)產(chǎn)生較大沖擊電流。斜坡恒流軟啟動(dòng)：在起動(dòng)初始階段逐漸增加電流，達(dá)到設(shè)定值后保持恒定，直至啟動(dòng)完畢。這種方式適用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，是常用的啟動(dòng)方式。階躍起動(dòng)：在開(kāi)機(jī)后短時(shí)間內(nèi)使電流迅速達(dá)到設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)。脈沖沖擊起動(dòng)：適用于需要克服較大靜摩擦的重載場(chǎng)合，通過(guò)短時(shí)大電流脈沖幫助電機(jī)起動(dòng)。在電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，軟啟動(dòng)器自動(dòng)使用旁路接觸器取代晶閘管，為電機(jī)提供額定電壓。這樣做不僅降低了晶閘管的熱損耗，延長(zhǎng)了軟啟動(dòng)器的使用壽命，還避免了電網(wǎng)受到諧波污染。此外，軟啟動(dòng)器還提供軟停車功能。在停車過(guò)程中，晶閘管逐漸減小導(dǎo)通角，使電壓和轉(zhuǎn)速逐漸下降，終停機(jī)。這種方式避免了傳統(tǒng)瞬間停電造成的轉(zhuǎn)矩沖擊，防止了“水錘效應(yīng)”對(duì)設(shè)備的損害?？傊?，電機(jī)軟啟動(dòng)器通過(guò)控制晶閘管的導(dǎo)通角，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的無(wú)沖擊平滑啟動(dòng)和軟停車，有效保護(hù)了電機(jī)、電網(wǎng)及相關(guān)設(shè)備，延長(zhǎng)了設(shè)備使用壽命，提高了工作效率。

軟啟動(dòng)器一般由主電路、控制電路、人機(jī)界面和保護(hù)電路等部分構(gòu)成，以下是各部分的詳細(xì)介紹：

主電路
- 晶閘管組件：這是主電路的核心部分，通常由三對(duì)反并聯(lián)的晶閘管組成。晶閘管具有可控的導(dǎo)通特性，通過(guò)控制其導(dǎo)通角的大小，可以調(diào)節(jié)施加在電機(jī)上的電壓，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)。在電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中，晶閘管的導(dǎo)通角逐漸增大，使電機(jī)端電壓從較低值逐步上升到額定電壓，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)啟動(dòng)。
- 旁路接觸器：在電機(jī)啟動(dòng)完成并達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后，旁路接觸器閉合，將晶閘管短接。這樣做的目的是為了減少晶閘管在電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的損耗，提率，同時(shí)也能延長(zhǎng)晶閘管的使用壽命。

控制電路
- 微處理器：作為控制電路的核心，微處理器負(fù)責(zé)整個(gè)軟啟動(dòng)過(guò)程的控制和管理。它能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的啟動(dòng)參數(shù)（如啟動(dòng)時(shí)間、啟動(dòng)電壓、限流值等），控制晶閘管的導(dǎo)通角，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程的調(diào)節(jié)。同時(shí)，微處理器還能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，如電流、電壓、溫度等，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果做出相應(yīng)的處理。
- 觸發(fā)電路：觸發(fā)電路的作用是為晶閘管提供合適的觸發(fā)信號(hào)，使其按照微處理器的控制指令導(dǎo)通。觸發(fā)電路需要控制觸發(fā)信號(hào)的時(shí)間和幅度，以確保晶閘管能夠準(zhǔn)確、可靠地導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)電壓和電流的有效調(diào)節(jié)。
- 檢測(cè)電路：檢測(cè)電路用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，如電流、電壓、溫度等。通過(guò)對(duì)這些參數(shù)的監(jiān)測(cè)，微處理器可以及時(shí)了解電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，判斷是否存在異常情況，并采取相應(yīng)的保護(hù)措施。例如，當(dāng)檢測(cè)到電機(jī)電流過(guò)大時(shí)，微處理器可以通過(guò)調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角來(lái)降低電流，避免電機(jī)因過(guò)流而損壞。

人機(jī)界面
- 操作面板：操作面板通常包括顯示屏和按鍵，用戶可以通過(guò)按鍵輸入各種啟動(dòng)參數(shù)，如啟動(dòng)時(shí)間、啟動(dòng)電壓、限流倍數(shù)等。顯示屏則用于顯示軟啟動(dòng)器的工作狀態(tài)、運(yùn)行參數(shù)以及故障信息等，方便用戶實(shí)時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)行情況。
- 通信接口：一些軟啟動(dòng)器還配備了通信接口，如 RS - 485、Modbus 等，通過(guò)這些接口可以與上位機(jī)（如 PLC、工控機(jī)等）進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制。用戶可以通過(guò)上位機(jī)對(duì)軟啟動(dòng)器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、啟動(dòng)停止控制以及故障診斷等操作，提高設(shè)備的自動(dòng)化管理水平。

保護(hù)電路
- 過(guò)流保護(hù)電路：當(dāng)電機(jī)的啟動(dòng)電流或運(yùn)行電流超過(guò)設(shè)定的過(guò)流保護(hù)值時(shí)，過(guò)流保護(hù)電路會(huì)迅速動(dòng)作，通過(guò)微處理器控制晶閘管減小導(dǎo)通角或切斷電路，防止電機(jī)因過(guò)流而損壞。
- 過(guò)壓保護(hù)電路：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電源電壓，當(dāng)電壓超過(guò)設(shè)定的過(guò)壓保護(hù)閾值時(shí)，過(guò)壓保護(hù)電路會(huì)發(fā)出信號(hào)，微處理器會(huì)采取相應(yīng)措施，如降低電機(jī)端電壓或切斷電源，以保護(hù)電機(jī)和軟啟動(dòng)器不受過(guò)壓的影響。
- 欠壓保護(hù)電路：當(dāng)電源電壓低于設(shè)定的欠壓保護(hù)值時(shí)，欠壓保護(hù)電路會(huì)觸發(fā)，微處理器會(huì)根據(jù)情況采取停止電機(jī)運(yùn)行等措施，避免電機(jī)在欠壓狀態(tài)下運(yùn)行而損壞。
- 過(guò)熱保護(hù)電路：在軟啟動(dòng)器內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功率模塊等關(guān)鍵部件的溫度。當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定的過(guò)熱保護(hù)溫度時(shí)，過(guò)熱保護(hù)電路會(huì)動(dòng)作，微處理器會(huì)采取降低負(fù)載或停止運(yùn)行等措施，防止設(shè)備因過(guò)熱而損壞。

旁路接觸器與軟停車
一旦電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，湘創(chuàng)軟啟動(dòng)器將自動(dòng)啟用旁路接觸器，替代晶閘管為電機(jī)提供額定電壓。這一設(shè)計(jì)不僅降低了晶閘管的熱損耗，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，同時(shí)避免了電網(wǎng)受到諧波污染。此外，軟啟動(dòng)器還具備軟停車功能。在停車過(guò)程中，晶閘管的導(dǎo)通角逐漸減小，使電壓與轉(zhuǎn)速逐步降低，終平穩(wěn)停機(jī)。這有效防止了傳統(tǒng)瞬間停電造成的轉(zhuǎn)矩沖擊，以及 “水錘效應(yīng)” 對(duì)設(shè)備的損害。


漢顯智能型電機(jī)軟啟動(dòng)器是國(guó)內(nèi)一款基于32位ARM核微控制器開(kāi)發(fā)的電機(jī)軟起動(dòng)器，是一種新型智能化的異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、保護(hù)裝置。它是集起動(dòng)、顯示、保護(hù)、數(shù)據(jù)采集于一體的電機(jī)終端控制設(shè)備。用戶使用較少的元件，就可實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的控制功能。而中英文界面顯示又使得操作更簡(jiǎn)便。

電機(jī)軟啟動(dòng)器工作原理:在三相電源與電機(jī)間串入三相反并聯(lián)晶閘管(可控硅整流器)，利用晶閘管移相控制原理，啟動(dòng)時(shí)電機(jī)端電壓隨晶閘管的導(dǎo)通角從零逐漸上升，電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸增大，直至達(dá)到滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求而結(jié)束啟動(dòng)過(guò)程，此時(shí)旁路接觸器接通(避免電機(jī)在運(yùn)行中對(duì)電網(wǎng)形成諧波污染，延長(zhǎng)晶閘管壽命)，電機(jī)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，停車時(shí)先切斷旁路接觸器，然后由軟啟動(dòng)器內(nèi)晶閘管導(dǎo)通角由大逐漸減小，使三相供電電壓逐漸減小，電機(jī)轉(zhuǎn)速由大逐漸減小到零，停車過(guò)程完成。啟動(dòng)時(shí)，使晶閘管的導(dǎo)通角從0開(kāi)始，逐漸前移，電機(jī)的端電壓從零開(kāi)始，按照預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸
上升，直到達(dá)到滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩而是電動(dòng)機(jī)順利啟動(dòng)，再使電機(jī)全電壓運(yùn)行。從工作原理上看,軟啟動(dòng)器實(shí)際上是一一個(gè)調(diào) 壓器,輸出只改變電壓，并沒(méi)有改變頻率。這一點(diǎn)與變頻器不同。
電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式如: Y-A起動(dòng)、自耦減壓起動(dòng)、電抗器起動(dòng)等，皆屬于有級(jí)減壓起動(dòng)，其缺點(diǎn)是在起動(dòng)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)二次沖擊電流。而軟啟動(dòng)器則避免了這些缺點(diǎn)，故近年來(lái)使用比較廣泛。
軟起動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)有:
1)、起動(dòng)時(shí)無(wú)沖擊電流,通過(guò)逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使起動(dòng)電流從零線性上升至設(shè)定值;
2)、屬恒流起動(dòng)，軟起動(dòng)器可引入電流閉環(huán)控制，使電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中保持恒流，確保電動(dòng)機(jī)平穩(wěn)起動(dòng);
3)、可根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，能自由地?zé)o級(jí)調(diào)整至佳的起動(dòng)電流。
4)、可以頻繁的啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，軟啟動(dòng)允許10次/小時(shí),而不致電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。