西門子軟啟動器3RW4026-1BB15

西門子軟啟動器3RW4026-1BB15

電機停機時，傳統的控制方式都是通過瞬間停電完成的。但有許多應用場合，不允許電機瞬間關機。例如：高層建筑、大樓的水泵系統，如果瞬間停機，會產生巨大的“水錘”效應，使管道，甚至水泵遭到損壞。為減少和防止“水錘”效應，需要電機逐漸停機，即軟停車，采用軟起動器能滿足這一要求。在泵站中，應用軟停車技術可避免泵站的“拍門”損壞，減少維修費用和維修工作量。 

　　軟起動器中的軟停車功能是，晶閘管在得到停機指令后，從全導通逐漸地減小導通角，經過一定時間過渡到全關閉的過程。停車的時間根據實際需要可在0 ~ 120s調整。 

           軟起動器是如何實現輕載節能的

　　籠型異步電機是感性負載，在運行中，定子線圈繞組中的電流滯后于電壓。如電機工作電壓不變，處于輕載時，功率因數低，處于重載時，功率因數高。軟起動器能實現在輕載時，通過降低電機端電壓，提高功率因數，減少電機的銅耗、鐵耗，達到輕載節能的目的；負載重時，則提高電機端電壓，確保電機正常運行。 

           西門子軟起動器具有哪些保護功能

　?。?）過載保護功能：軟起動器引進了電流控制環，因而隨時跟蹤檢測電機電流的變化狀況。通過增加過載電流的設定和反時限控制模式，實現了過載保護功能，使電機過載時，關斷晶閘管并發出報警信號。 
　?。?）缺相保護功能：工作時，軟起動器隨時檢測三相線電流的變化，一旦發生斷流，即可作出缺相保護反應。 
　?。?）過熱保護功能：通過軟起動器內部熱繼電器檢測晶閘管散熱器的溫度，一旦散熱器溫度超過允許值后自動關斷晶閘管，并發出報警信號。 
　?。?）其它功能：通過電子電路的組合，還可在系統中實現其它種種聯鎖保護

晶閘管軟起動器的起動特性有全壓、線性加速、突速、限流等多種，另外還有根據負載的需要的類型，例如泵類起動特性等。應根據具體要求選擇。

　?。?）全壓起動特性曲線如圖9-13（a）所示。在電動機容量相對較小的個別情況下使用。

確切的講它的誕生有效的彌補了星三角與變頻器的實用性與價格價中間的空缺，并且軟啟動器在現如今的應用也特別的廣泛，主要在于能夠很自然的控制啟動電流，也就代表了可以使得電動機平穩啟動，同時能讓機械和電應力下降到小的狀態。

　　軟啟動器是什么？屬于種集軟啟、軟停、輕載節能以及多種保護功能于一身的電機控制裝置，通常來講是采用了三相反向并聯電路晶閘管作為調壓機構，并將其接入到電源與電動機定子兩者之間，說簡單點就是軟啟動器能夠讓電動機在啟動的過程中使得各方面數據更加穩定和可靠，避免出現意外的跳閘過壓過流等故障發生。

　　首先軟啟動器的內部裝有電流控制環，因此也就可以實時的對電機線路中的電流情況進行監測，可以及時的捕捉到電流的變化同時通過過載電流的提前設定值和反時限控制模式，而且過載的時候會自動斷開晶閘管，這樣一來也就能夠為電機起到過載保護與發出報警信號的作用。

　　其次軟啟動器在工作狀態的時候，可以隨時隨地的對三相線中的電流變化趨勢進行跟蹤監測，一旦要是出現了斷流的情況那么軟啟動器會在一時間內為電機起到缺相保護的作用。

　　后可以利用軟啟動器內部結構中的熱繼電器元件來對晶閘管的散熱程度進行監測，要是發生了超過預設值時會自動的斷開晶閘管同時做出警報信號，以便工作人員可以及時的做出應急維護處理。

談起當下電動機啟動控制裝置，相信廣大電工同行首先想到的便是變頻器，以及做為電工等級考試題目出鏡率高的Y－△降壓啟動電路。其實在這兩者之間，還有一種應用較為廣泛，專職擔負電動機啟動控制的裝置——軟起動器常常被大家所遺忘。

軟啟動器采用移相觸發信號控制雙向晶閘管（實際中使用兩只單向晶閘管反并等效為一只雙向晶閘管的電路形式）導通，達到逐步調壓啟動電動機之功能，而不具備變頻器調頻功能。由于軟啟動器具有結構形式相對簡單、操作簡便、價格適中等優點，故在一些僅需對電動機啟動過程進行控制的領域，占有一定的*。多年從業經歷當中，筆者曾先后處置過十余起各品牌型號軟起動器六大類故障，現選取三例維修實例分享給大家。

一、某單位使用的一臺惠豐（現為歐瑞）牌55KW軟啟動器，在啟動過程中不定時出現漏電故障，使得啟動過程失敗。鑒于該機故障為啟動過程中發生，故可以初步排除主板六路移相信號誤發送之情況，而極有可能為某只晶閘管對地絕緣性能變差所致。經過打壓測試儀檢測后發現，V相兩反并單向晶閘管當中的一只A極對散熱底板的絕緣阻值存在異常！在更換此晶閘管后故障得以排除。

二、一臺100KW正泰牌軟啟動器在運行兩年后，于使用過程中發生超溫故障。在排除通風散熱孔堵塞的嫌疑后（該機型并未配置散熱風扇），筆者將矛頭指向了該軟起動器內部所配置的旁路接觸器上（為防止啟動過程結束后晶閘管始終處于帶電運行狀態，以致引發晶閘管發生損壞，故實際中有相當部分的軟啟動器均配置有旁路晶閘管之接觸器）。檢測后，筆者發現控制旁路接觸器吸合位于主板上的繼電器（DC24V）雖然存在吸合動作，但其常開觸點閉合卻呈高阻狀態！由此筆者推斷，故障原因是長時間使用后，該繼電器常開觸點出現燒蝕故障，導致旁路接觸器無法正常吸合使得晶閘管長時間有大電流流過所致！

三、本地一村莊自來水水泵所用雜牌45KW軟啟動器，在使用過程中突然出現三相電流嚴重不平衡故障（極似缺相故障）。在排除水泵、負荷電纜的嫌疑后，筆者順其自然地檢測晶閘管和六路移相信號，可結果均正常，導致維修工作一度停滯。在經過反繪線路后，筆者調整著手點，將故障鎖定在移相信號傳輸至晶閘管的中間線路之隔離光電耦合器上。經過檢測，筆者發現屬于W相的一只光電耦合器，其輸出導通內阻明顯較之其它五只偏大，表明其導通能力明顯變差，繼而造成輸送至晶閘管的信號大為衰減，晶閘管無法正常受控導通，致使故障現象發生！將該光電耦合器更換后，該起困擾筆者多時的故障得以排除。

西門子軟啟動器3RW4026-1BB15有了變頻器，為啥還要使用軟啟動器

在工業工業生產過程中電機占據十分重要的位置，電機不同啟動方式不僅影響它的性能還有其使用壽命。對于變頻器的使用，可以使電機及其拖動系統處于經濟運行狀態，節約大量電能。

但是題目說的，有了變頻器還要用軟啟動器，這得看具體應用情況。例如在系統中用變頻器來替代軟啟動器依次啟動數臺大功率電機，顯然變頻器啟動性能比軟啟動器啟動差，而且變頻器依次啟動數臺大功率電機，使得變頻器軟啟動存在非常嚴重的危害。一是對變頻器本身的危害、二是對電機的危害。三是變頻器依次啟動數臺大功率電機，直接硬切換不可行，要采用同步切換。但用同步切換要用鎖相環技術，于是要增加相位鑒別器和幅值鑒別器，于此看來這里所花的成本不亞于軟啟動器的價錢了，而且復雜故障率還高，還不宜于大范圍內調壓控制。因此不如用變頻器加軟啟動器組合的軟啟動控制系統，即經濟又節能還安全可靠。

軟啟動器啟動

軟啟動器主要是串聯在電源與被控制的電機之間，而且微電腦可以控制其內部晶閘管，從而實現交流調壓作用，而后輸入電壓按照預設函數關系逐漸上升，直到給電機全部電壓為止，這就是所謂的軟啟動。因此可以看出軟啟動器就是一個調壓器，保護電機不受過流損壞不足之處；電源電壓頻率無法調節、無法實現零壓啟動、無法達到零沖擊啟動目的。還有就是軟啟動器在啟動過程不能調速，在啟動任務完成也是退出保護系統，不能全程保護電機的安全。

變頻器啟動

從名稱可以看出其主要功能是改變頻率，把電壓與頻率不變的交流電變為電壓頻率可變的交流電。變頻器的優點；降低電機啟動時沖擊力、有效地控制電機啟動速度、延長啟動時間且放緩電流。因此變頻器不僅提高電機工作效率，還在節能環保方面做出巨大貢獻。變頻器的缺點；雖然變頻器可以啟動大頻率電機來減少直接啟動帶來超負荷卸載等問題，但是這樣的啟動方式有些不足；一是成本遠高于軟啟動器、二是其基本使用PWM控制方式，運行時容易產生諧波電流、三是其跳動頻繁，只要遇到過載就會發生跳動。

有了汽車，還是要騎摩托車電動車或者自行車；有了空調，還是要吹風扇，偶爾還要找把蒲扇自己動手扇兩下，很多人還要吃野菜和地瓜葉。此類例子多不勝數，一款產品，未必能滿足所有的應用需求。變頻器雖然功能強大，但是軟啟動器也有它的長處，甚至很多場合，目前還使用傳統的星三角啟動呢

物以致用

變頻器的設計的主要目的是用來調節交流異步電機的轉速，也就是所謂的調速使用，讓電機工作在不同的速度段，滿足設備的工作要求，工廠購買變頻器，主要就是為了這個。

因為變頻器要調速，這個過程需要調頻又要調壓，所以需要使用昂貴的IGBT等功率器件來實現，而且斬波逆變輸出的控制比較復雜，對元件的要求非常高，還要涉及到復雜的計算算法等。這些因素決定了變頻器的價格肯定會比其他產品要貴很多。

變頻器除了調速功能外，當然也可以實現所謂的軟啟動功能，講白就就是讓電機能夠按照一定的曲線來逐步提升轉速，這個時間段是可以人為設定的，過程重點是降壓啟動，因為電機啟動時候電流會比正常電流大很多，如果一下子施加非常高的電壓上去，電流太大了，不僅會沖擊電網，影響到變壓器，而且還可能對電機軸承等部件帶來不良影響，所以啟動時候讓電壓低一點，能夠慢慢上去，就可以避免這些問題。

而軟啟動器，甚至是接觸器實現的星三角啟動，只設計了降壓啟動的功能，它們并沒有所謂的調速功能，所以結構簡單，對元件的要求也不高，軟啟動器就是一個可控硅調壓器，沒有調頻功能，但是有時候簡單也是一種力量。

很多設備只是需要電機啟動電流小點，而啟動完成了以后，就切換到工頻了，這種場合使用了變頻器就造成浪費，*沒有必要，使用廉價的軟啟動器，即使壞了，也容易維修，整體維護成本也低下，除了土豪，誰會不在乎“錢”呢。比如160KW的軟啟動器，大概就是3000元左右，而同樣160KW的變頻器，價格要1.3萬左右，是4倍的價格，當然小功率的變頻器和軟啟動器價格就相差不大，這也是為什么很少會見到小功率的軟啟動器的根本原因。

有些場合不宜使用變頻器

變頻器并不是輸出真正的正弦波，而是通過PWM斬波逆變輸出的一系列方波，對電網和設備干擾比較大。而使用可控硅調壓的軟啟動器，啟動時候并不會帶來干擾，運行過程中電機工作在工頻，也不會產生任何不良影響。如果電機僅僅是為了啟動一下而已，而現場又有非常多貴重嬌貴的儀器儀表，使用了變頻器可能會影響到這些儀表的運行，所謂花錢又不討好。

變頻器一般不宜在輸出端接觸器之類的器件來切換，主要是變頻器控制太復雜了，電機切換的時候，可能會造成電機空轉時候相位和變頻器輸出的相位有很大差異，切換時候產生比較大沖擊，對變頻器的IGBT壽命會有影響。

而軟啟動器本身設計就是要考慮到切換的，會重視到這些細節，使用一些鎖相環技術來跟蹤等，就是沒有這些功能，因為可控硅便宜可靠，可以使用耐壓高點的可控硅來彌補，而IGBT太貴了，變頻器一般又不會考慮切換到工頻的應用，因此這些場所軟啟動器比變頻器可能更理想。

它們的區別；1、軟啟動器主要用固態繼電器的過零觸發實現調壓調速，而變頻器主要利用變頻調速。2、軟啟動器主要是降壓啟動，影響力矩，有一定的沖擊電流，而變頻器主要是改變頻率啟動，可帶載啟動。3、變頻器可調速且具備節能。而軟啟動器不行。4、變頻器成本遠高于軟啟動器，假如不是調速的話用軟啟動器經濟劃算。5、大功率電機用軟啟動器優于變頻器，由于軟啟動器在電機啟動時可緩解電流過載問題，還可降低對電網的沖擊。而變頻器主要是改變電源輸出頻率來調整電機啟動時轉速，主要適用于變速電氣設備。

根據題目說的，并不是電機都用變頻器就是好事，而且成本也是很重要的因素，這也得看實際情況。對于單臺交流電機的啟動其性能固然優于軟啟動器，但是依次啟動多臺電機就存在較為嚴重的危害，像對電機及自身的損害等。