传统的跨线启动交流感应电动机的方法会导致在电动机启动时立即施加全电压,电流和转矩,同样,在电动机停止时会立即将其消除。虽然这是最简单的启动方法,但高浪涌电流(通常是电动机额定电流的67倍)和峰值启动转矩会损坏电动机,被驱动设备和产品。跨线启动还会导致较高的峰值功率需求,这可能会触发公用事业公司的峰值需求费用。

软起动器可以通过在启动过程中逐渐增加电动机端子的电压来消除这些问题,从而提供可控的全速上升。这样可以降低涌入电流并控制启动扭矩,从而减少对系统和产品的机械冲击。

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软起动器中,三对可控硅控制着启动期间电机的电压。
图片来源:WEG Electric

 

软起动器也称为降压软起动器RVSS)。

 

软起动器依赖于三对SCR(可控硅整流器)(每相功率一对),这些SCR逐渐应用于每个电压相的一部分,从而限制了提供给电动机的电压。依次地,电流与电压的降低成比例地降低。但是,转矩与电压的平方成正比,因此,即使电压的小幅下降也会导致转矩的大幅度下降。例如:电压降低50%,电流降低50%,转矩降低75%。

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其中

2 =电流/电压降低时的转矩

1 =堵转电流下的扭矩

2 =降低电流

1 =堵转电流

2 =降低的电压

1 =全电压

电动机达到最高速度后,将绕过软起动器,并且电动机跨线连接,从而可以为电动机端子提供全功率。软起动器几乎不会将谐波引入系统,并且通常具有99%或更高的效率。

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软起动器(固态起动器)允许在电动机启动过程中限制电流(顶部)。相应的转矩减小(下)与电压减小的平方成正比。
图片来源:伊顿公司

 

请务必注意,VFD(变频驱动器)可以提供与软起动器相同的受控启动和停止功能,尽管其方式不同-通过改变电压频率而不是控制电压量,提供给电机。VFD软起动器相比还具有其他优势,其中最重要的是能够在整个工作范围内控制电动机速度。VFD还可以提供保持扭矩(零速时为全扭矩),这在电梯和起重机等应用中至关重要。

对于需要在启动期间进行电流限制的输送机和风扇等应用,软起动器可在较小的占地面积内提供简单,经济的解决方案。