電機軟啟動器是一種用于電動機啟動的設(shè)備，它主要通過改變加在電機定子繞組上的電壓來實現(xiàn)電機的軟啟動，以下是其常見的幾種工作原理：
晶閘管調(diào)壓原理
軟啟動器內(nèi)部通常由三組反并聯(lián)的晶閘管組成，分別對應(yīng)電機的三相電源。晶閘管是一種半導(dǎo)體器件，具有可控導(dǎo)電性。在電機啟動時，軟啟動器通過控制晶閘管的觸發(fā)角，來改變晶閘管的導(dǎo)通時間，從而調(diào)節(jié)加在電機定子繞組上的電壓。
啟動初期，觸發(fā)角較大，晶閘管導(dǎo)通時間較短，電機端電壓較低，此時電機以較低的轉(zhuǎn)矩開始啟動，避免了過大的啟動電流和機械沖擊。隨著電機轉(zhuǎn)速的上升，逐漸減小觸發(fā)角，使晶閘管導(dǎo)通時間逐漸增加，電機端電壓逐漸升高，直到電機達到額定轉(zhuǎn)速，此時晶閘管完全導(dǎo)通，電機在額定電壓下運行。
電子式軟啟動原理
電子式軟啟動器采用電子電路來控制電機的啟動過程。它通常包含一個微處理器或數(shù)字信號處理器（DSP），用于實時監(jiān)測電機的運行參數(shù)，如電流、電壓、轉(zhuǎn)速等。
根據(jù)預(yù)設(shè)的啟動曲線和控制算法，微處理器或 DSP 會輸出相應(yīng)的控制信號，通過驅(qū)動電路來控制晶閘管或其他功率半導(dǎo)體器件的導(dǎo)通和關(guān)斷，從而實現(xiàn)對電機電壓和電流的控制。這種控制方式可以根據(jù)不同的負載特性和啟動要求，靈活地調(diào)整啟動參數(shù)，實現(xiàn)更加平滑、的軟啟動過程。
磁控式軟啟動原理
磁控式軟啟動器利用磁放大器的原理來調(diào)節(jié)電機的啟動電壓。磁放大器由鐵芯、繞組和控制電路組成。在啟動過程中，通過控制磁放大器的直流控制電流，來改變鐵芯的磁導(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，加在電機定子繞組上的電壓也會相應(yīng)改變。啟動初期，磁放大器的交流阻抗較大，電機端電壓較低，隨著啟動過程的進行，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，電機端電壓逐漸升高，終實現(xiàn)電機的軟啟動。
液阻式軟啟動原理
液阻式軟啟動器是在電機的定子回路中串入液體電阻，通過改變液體電阻的大小來實現(xiàn)電機的軟啟動。液體電阻通常由電解液和電極組成，電解液的導(dǎo)電性能可以通過改變其濃度或溫度來調(diào)節(jié)。
在啟動時，液體電阻處于大值，此時電機的啟動電流較小，隨著電機轉(zhuǎn)速的升高，逐漸降低液體電阻的阻值，使電機端電壓逐漸升高，從而實現(xiàn)電機的軟啟動。當(dāng)電機達到額定轉(zhuǎn)速后，液阻式軟啟動器會將液體電阻短接，使電機直接接入電網(wǎng)運行。
電機軟啟動器的這些工作原理，都旨在實現(xiàn)電機的平穩(wěn)啟動，降低啟動電流和機械沖擊，保護電機和其他設(shè)備，同時也有助于提高能源利用效率，延長設(shè)備使用壽命。


軟啟動的應(yīng)用場景
工業(yè)領(lǐng)域
風(fēng)機、泵類設(shè)備：風(fēng)機和泵類設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，它們通常屬于大慣性負載。采用軟啟動可以避免啟動時的大電流沖擊和機械應(yīng)力，減少設(shè)備的磨損和故障發(fā)生率，同時還能根據(jù)實際工況進行節(jié)能運行。
壓縮機：壓縮機在啟動時需要克服較大的阻力，軟啟動能夠提供足夠的啟動轉(zhuǎn)矩，使壓縮機平穩(wěn)啟動，并且可以通過調(diào)整啟動參數(shù)，適應(yīng)不同的壓縮機類型和工作條件。
傳送帶：工業(yè)生產(chǎn)中的傳送帶系統(tǒng)需要確保物料的平穩(wěn)輸送。軟啟動可以使電機逐漸加速，避免傳送帶在啟動時出現(xiàn)抖動和物料滑落的現(xiàn)象，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可靠性。
商業(yè)領(lǐng)域
中央空調(diào)系統(tǒng)：中央空調(diào)的壓縮機、風(fēng)機等設(shè)備功率較大，采用軟啟動可以降低啟動時對電網(wǎng)的沖擊，減少對其他用電設(shè)備的影響，同時也有助于延長設(shè)備的使用壽命，降低維護成本。
電梯：電梯作為商業(yè)建筑中重要的垂直運輸設(shè)備，對啟動的平穩(wěn)性和安全性要求很高。軟啟動能夠使電梯電機平穩(wěn)啟動和停止，為乘客提供更加舒適的乘坐體驗，同時也提高了電梯的運行可靠性和安全性。
建筑領(lǐng)域
高層建筑的給排水系統(tǒng)：高層建筑的給排水泵在啟動時需要克服較高的靜水壓力，軟啟動可以提供合適的啟動轉(zhuǎn)矩，使水泵平穩(wěn)啟動，避免水錘現(xiàn)象的發(fā)生，保護管道系統(tǒng)的安全。
建筑施工設(shè)備：如混凝土攪拌機、塔吊等施工設(shè)備，在啟動時也會對電網(wǎng)和機械設(shè)備產(chǎn)生較大的沖擊。軟啟動器可以有效地解決這些問題，確保施工設(shè)備的正常運行，提高施工效率。
其他領(lǐng)域
污水處理廠：污水處理廠中的各種泵類、攪拌器等設(shè)備，采用軟啟動可以降低啟動電流，減少對電網(wǎng)的影響，同時也能適應(yīng)污水處理過程中的復(fù)雜工況，設(shè)備的穩(wěn)定運行。
礦山設(shè)備：礦山中的破碎機、輸送機等大型設(shè)備，啟動時需要較大的轉(zhuǎn)矩。軟啟動能夠滿足這些設(shè)備的啟動要求，并且可以在惡劣的工作環(huán)境下可靠運行，提高礦山生產(chǎn)的安全性和效率。

軟啟動器具備多種保護功能，這些功能對于保障電機和整個系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。以下為你詳細介紹軟啟動器常見的保護功能：

過載保護
- 原理：當(dāng)電機的負載電流超過其額定電流且持續(xù)一定時間時，軟啟動器會檢測到電流的異常變化。它依據(jù)反時限特性曲線來動作，即過載電流越大，動作時間越短。
- 作用：有效防止電機因長時間過載運行而發(fā)熱，避免絕緣材料老化、損壞，從而延長電機的使用壽命，減少因過載引發(fā)的設(shè)備故障和停機時間。

過流保護
- 原理：在電機啟動或運行過程中，如果電流突然急劇增大，超過了軟啟動器設(shè)定的過流保護值，軟啟動器會迅速動作。
- 作用：能快速切斷電路，保護電機和軟啟動器本身不受過大電流的沖擊，防止因過流造成的電氣元件損壞，保障設(shè)備的安全。

過壓保護
- 原理：實時監(jiān)測電源電壓，當(dāng)電壓超過軟啟動器設(shè)定的過壓保護閾值時，軟啟動器會采取相應(yīng)措施。
- 作用：避免過高的電壓對電機和軟啟動器的絕緣造成破壞，防止因過壓導(dǎo)致的電機繞組擊穿、電子元件損壞等問題，提高設(shè)備的可靠性。

欠壓保護
- 原理：持續(xù)監(jiān)測電源電壓，當(dāng)電壓低于軟啟動器設(shè)定的欠壓保護值時，軟啟動器會做出響應(yīng)。
- 作用：防止電機在電壓過低的情況下運行，因為欠壓會使電機的轉(zhuǎn)矩下降，轉(zhuǎn)速降低，可能導(dǎo)致電機堵轉(zhuǎn)，損壞電機繞組。同時，欠壓保護也能避免因電壓不穩(wěn)定對軟啟動器的正常工作產(chǎn)生影響。

缺相保護
- 原理：通過檢測三相電源的電壓或電流，判斷是否存在缺相情況。一旦檢測到某一相缺失，軟啟動器會立即動作。
- 作用：電機在缺相狀態(tài)下運行會產(chǎn)生不平衡轉(zhuǎn)矩，導(dǎo)致電機振動加劇、發(fā)熱嚴(yán)重，甚至燒毀電機繞組。缺相保護能及時切斷電源，保護電機免受缺相運行的危害。

過熱保護
- 原理：在軟啟動器內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器，實時監(jiān)測功率模塊等關(guān)鍵部件的溫度。當(dāng)溫度超過設(shè)定的過熱保護溫度時，軟啟動器會采取保護措施。
- 作用：防止軟啟動器因長時間工作或散熱不良而溫度過高，避免功率模塊等元件因過熱損壞，確保軟啟動器的正常運行。

相序保護
- 原理：檢測三相電源的相序，當(dāng)相序與軟啟動器設(shè)定的相序不一致時，軟啟動器會禁止電機啟動。
- 作用：確保電機按照正確的方向旋轉(zhuǎn)，避免因相序錯誤導(dǎo)致電機反轉(zhuǎn)，從而影響設(shè)備的正常運行，特別是對于一些對電機旋轉(zhuǎn)方向有嚴(yán)格要求的設(shè)備，相序保護尤為重要。

漏電保護
- 原理：通過檢測電路中的漏電電流，當(dāng)漏電電流超過設(shè)定的閾值時，軟啟動器會迅速切斷電源。
- 作用：防止因設(shè)備漏電對人員造成觸電危險，同時也能保護設(shè)備免受漏電引起的損壞，提高電氣系統(tǒng)的安全性。

應(yīng)用案例
某大型化工企業(yè)采用醴陵市湘創(chuàng)電器有限公司的軟啟動器來控制其關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備 —— 大型離心泵。在引入湘創(chuàng)軟啟動器之前，該企業(yè)經(jīng)常面臨電機啟動時電流沖擊導(dǎo)致的電網(wǎng)波動和設(shè)備損壞問題。自從安裝了湘創(chuàng)軟啟動器后，離心泵的啟動過程變得平滑穩(wěn)定，啟動電流大幅降低，設(shè)備壽命顯著延長，維護成本也隨之減少。

醴陵市湘創(chuàng)電器有限公司的軟啟動器提供多種啟動模式，以滿足不同負載的需求：
1.?斜坡恒流軟啟動 ：在啟動初期，電流逐漸增加至設(shè)定值后保持恒定，適用于風(fēng)機、泵類等負載，是為常用的啟動方式。
2.?斜坡升壓軟啟動 ：輸出電壓隨時間呈特定函數(shù)關(guān)系增長。盡管簡單直接，但在實際應(yīng)用中由于可能產(chǎn)生較大沖擊電流而較少采用。
3.?階躍起動 ：能夠在短時間內(nèi)使電流迅速達到設(shè)定值，實現(xiàn)快速啟動，適用于某些特殊應(yīng)用場景。
4.?脈沖沖擊起動 ：針對重載場合，通過短時大電流脈沖幫助電機克服靜摩擦，順利起動。


軟起動器(軟啟動器)是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置，國外稱為SoftStarter。軟啟器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動機定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動器啟動電動機時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動機工作在額定電壓的機械特性上，實現(xiàn)平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。

待電機達到額定轉(zhuǎn)數(shù)時，啟動過程結(jié)束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動機正常運轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動器同時還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。

電機軟啟動器工作原理:在三相電源與電機間串入三相反并聯(lián)晶閘管(可控硅整流器)，利用晶閘管移相控制原理，啟動時電機端電壓隨晶閘管的導(dǎo)通角從零逐漸上升，電機轉(zhuǎn)速逐漸增大，直至達到滿足啟動轉(zhuǎn)矩的要求而結(jié)束啟動過程，此時旁路接觸器接通(避免電機在運行中對電網(wǎng)形成諧波污染，延長晶閘管壽命)，電機進入穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)，停車時先切斷旁路接觸器，然后由軟啟動器內(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，電機轉(zhuǎn)速由大逐漸減小到零，停車過程完成。啟動時，使晶閘管的導(dǎo)通角從0開始，逐漸前移，電機的端電壓從零開始，按照預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸
上升，直到達到滿足啟動轉(zhuǎn)矩而是電動機順利啟動，再使電機全電壓運行。從工作原理上看,軟啟動器實際上是一一個調(diào) 壓器,輸出只改變電壓，并沒有改變頻率。這一點與變頻器不同。
電機傳統(tǒng)的減壓起動方式如: Y-A起動、自耦減壓起動、電抗器起動等，皆屬于有級減壓起動，其缺點是在起動過程中會出現(xiàn)二次沖擊電流。而軟啟動器則避免了這些缺點，故近年來使用比較廣泛。
軟起動器的優(yōu)點有:
1)、起動時無沖擊電流,通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使起動電流從零線性上升至設(shè)定值;
2)、屬恒流起動，軟起動器可引入電流閉環(huán)控制，使電動機在起動過程中保持恒流，確保電動機平穩(wěn)起動;
3)、可根據(jù)負載情況及電網(wǎng)繼電保護特性選擇，能自由地?zé)o級調(diào)整至佳的起動電流。
4)、可以頻繁的啟動電動機，軟啟動允許10次/小時,而不致電動機過熱。