軟起動器是繼自耦減壓起動器、星-角減壓起動器等之后，采用電子半導(dǎo)體器件（晶閘管）和單片機控制的智能化程度較高的一種新型電機起動裝置，而且工作性能優(yōu)于上述減壓起動器。

　　軟起器本質(zhì)上仍屬于減壓起動裝置，但是減壓范圍更寬，且可以調(diào)整。星-三角減壓起動器，起動電壓為三相220V，運行電壓為三相380V，電機只能在此兩個電壓點上運行，為有級減壓起動模式。而軟起動器，起動初始電壓可以調(diào)整為任意電壓值，如60V，然后由60V線性上升至380V，電機的起動過程更為柔和，是一種電機電壓平滑上升的無級減壓起動模式，減緩了起動時造成的機械和電氣沖擊，能將起動電流限制在電機額定電流的4倍以內(nèi)。

　　軟起動器，不但可以使電機“柔性”起動，而且可據(jù)需要“柔性”停止，如用于供水控制時，可有效消除“水錘效應(yīng)”，對管網(wǎng)起到保護(hù)作用，這是除變頻器以外的起動器，所無法做到的。軟起動器通常有較好的人機交互界面，可以對運行參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，并顯示工作狀態(tài)?？梢栽O(shè)置多種起動模式和停止模式，對起動時間、軟停時間進(jìn)行設(shè)置；有完善的保護(hù)功能，可靈活設(shè)置相關(guān)保護(hù)參數(shù)；有的機器具有先進(jìn)的RS485等通訊功能，允許多種（模擬量和數(shù)字量）控制信號輸入，和有多種控制信號（模擬量和數(shù)字量）輸出，控制功能強大，便于構(gòu)成自動化控制系統(tǒng)；工作狀態(tài)的實時監(jiān)控，有工作電流、故障信號報警等功能。

　　軟起動器實質(zhì)上是一種三相交流調(diào)壓設(shè)備，主電路采用晶閘管，在起動過程中，控制晶閘管的導(dǎo)通角，使三相輸出電壓按預(yù)設(shè)起動曲線上升，電機起動轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速逐漸增加，一般有下面幾種起動方式：

　　（1）斜坡升壓軟起動。這種起動方式最簡單，不具備電流閉環(huán)控制，僅調(diào)整晶閘管導(dǎo)通角，使之與時間成一定函數(shù)關(guān)系增加。用戶可以先設(shè)置一個初始轉(zhuǎn)矩（電壓），在加速斜坡時間內(nèi)，電動機的端電壓均勻上升至全電壓，然后由延時控制，旁路接觸器閉合，電機起動過程結(jié)束，進(jìn)入運行階段。該起動方式，適用空載或輕載起動。

　　（2）斜坡恒流軟起動。這種起動方式是在電動機起動的初始階段起動電流逐漸增加，當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定值I1后保持恒定，在此過程中電機逐漸加速至達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時，旁路接觸器閉合，電機電流迅速下降至額定電流Ie以內(nèi)，起動完畢。起動過程中，電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動機負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大，則起動轉(zhuǎn)矩大，起動時間短。

　　（3）脈沖（突調(diào)）沖擊起動。在起動開始階段，提供一個短時的較大轉(zhuǎn)矩，滿足在起動時需要一個較高起動轉(zhuǎn)矩的負(fù)載，以克服負(fù)載的靜摩擦力，然后再進(jìn)入電壓斜坡（或恒流）起動模式。此種起動方式適用于帶較重負(fù)載起動或負(fù)載靜摩擦力較大的場合。

　　另外，尚有電流斜坡起動模式、電流、電壓雙閉環(huán)起動模式、雙斜坡起動模式等，個體應(yīng)用時，要根據(jù)負(fù)載特性進(jìn)行正確調(diào)整，達(dá)到減小起動電流、縮短起動時間、順利起動電機的目的。

　　軟起動器的停車方式，也有如下幾種：

　　1）自由停車。在這種停機模式下，軟起動器接到停止命令后即斷開旁路接觸器并禁止晶閘管的調(diào)壓輸出，電機依負(fù)載慣性逐漸停車。適用于對停車時間和停車距離無要求的負(fù)載設(shè)備。

　　2）軟停車。在這種停機模式下，電動機的供電由旁路接觸器切換到晶閘管調(diào)壓輸出，輸出電壓由全壓逐漸減小，使電機轉(zhuǎn)速平穩(wěn)降低，直至停止。適用于對停車時間有要求和柔性停機要求的泵類負(fù)載等場合。曲線例圖見圖4

　　3）直流制動停機。又稱為精確停車控制，一般軟起動器不具備此種功能。軟起動器接到停機信號后，由旁路接觸器切換為晶閘管供電，由晶閘管主電路向電機輸入（可控）直流電流，從而加快制動，制動時間可調(diào)，用于對停車時間和停車距離有要求的工作場合，在一定程度上代替了反接制動停車。

　　以上起動過程中的起動模式、升速時間、降速時間，起動起始電壓、制動起始/結(jié)束電壓、制動時間等等，均可通過參數(shù)據(jù)實際需要進(jìn)行調(diào)整。

　　軟起動器的主電路，一般也由六只正反向并聯(lián)的單向晶閘管組成，在三相調(diào)壓電路上并聯(lián)有旁路接觸器的三組主觸點。旁路接觸器一般均由用戶外置，由控制線路控制其通斷，部分中、小功率軟起動器機型，也有裝置內(nèi)部自置旁路接觸器的，外圍控制線路也相對簡化。

　　控制板是以單片機（或稱CPU）為核心的由模擬及數(shù)字集成電路構(gòu)成的控制電路，包括CPU的基本電路、同步信號電路、輸入電壓、輸出電流檢測電路、脈沖觸發(fā)電路，控制端子（模擬、數(shù)字輸入/輸出控制信號）電路、和控制電源、操作顯示面板電路等單元電路，往往排列于1~3塊線路板上。其中控制電源電路，同步信號采樣電路和脈沖觸發(fā)電路，輸入電壓、輸出電流檢測的前級電路會安排于同一塊線路板上，這塊線路板又稱為觸發(fā)板；而其它電路和輸入電壓、輸出電流檢測的后級電路則安排于另一塊線路板上，這塊線路板又稱為CPU主板。

　?。?）能使電機起動電壓以恒定的斜率平穩(wěn)上升，起動電流小，對電網(wǎng)無沖擊電流，減小負(fù)載的機械沖擊。

　　（2）起動電壓上升斜率可調(diào)，保證了起動過程的平滑性，起動電壓可依據(jù)不同的負(fù)載在30%～70%Ue(Ue為額定電壓)范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。

　　（3）可以根據(jù)不同的負(fù)載設(shè)定起動時間。

　　（4）起動器還具有可控硅短路保護(hù)、缺相保護(hù)、過熱保護(hù)、欠壓保護(hù)。

　　軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的區(qū)別

　　1、無沖擊電流。軟起動器在起動電機時，通過逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，使電機起動電流從零線性上升至設(shè)定值

　　2、恒流起動。軟起動器可以引入電流閉環(huán)控制，使電機在起動過程中保持恒流，確保電機平穩(wěn)起動。

　　3、根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級調(diào)整至最佳的起動電流。

　　電機停機時，傳統(tǒng)的控制方式都是通過瞬間停電完成的。但有許多應(yīng)用場合，不允許電機瞬間關(guān)機。例如：高層建筑、大樓的水泵系統(tǒng)，如果瞬間停機，會產(chǎn)生巨大的“水錘效應(yīng)”，使管道，甚至水泵遭到損壞。為減少和防止“水錘”效應(yīng)，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(yīng)用軟停車技術(shù)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(dǎo)通逐漸地減小導(dǎo)通角，經(jīng)過一定時間過渡到全關(guān)閉的過程。停車的時間根據(jù)實際需要可在0~120s調(diào)整?；\型異步電機是感性負(fù)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(shù)低，處于重載時，功率因數(shù)高。軟起動器能實現(xiàn)在輕載時，通過降低電機端電壓，提高功率因數(shù)，減少電機的銅耗、鐵耗，達(dá)到輕載節(jié)能的目的；負(fù)載重時，則提高電機端電壓，確保電機正常運行。

　　高壓啟動器和低壓啟動器

　　軟啟動器主回路采用晶閘管，通過逐步改變晶閘管的導(dǎo)通角來抬升電壓，完成啟動過程，這是軟啟動器的基本原理。在低壓軟啟動器市場，產(chǎn)品繁多，但是高壓軟啟動器產(chǎn)品還是比較少。高壓軟啟動器與低壓軟啟動器基本原理一樣，但是高壓軟啟動器與低壓軟啟動器相比，有些地方存在著其特殊性：

　　1、高壓軟啟動器在高壓環(huán)境下工作，各種電氣元器件的絕緣性能一定要好，電子芯片的抗干擾能力要強。高壓軟起動器組成電氣柜時，電氣元器件的布局以及與高壓軟啟動器與其它電氣設(shè)備的連接也是非常重要的。

　　2、高壓軟起動器的工作環(huán)境容易受到各種電磁干擾，因此觸發(fā)信號的傳遞必須安全可靠。高壓軟起動器中，傳遞觸發(fā)信號，一般采用光纖傳輸，能有效地避免各種電磁干擾。通過光纖傳遞信號，也有兩種方式：一種多光纖方式，一種單光纖方式。多光纖方式即每塊觸發(fā)板有一路光纖；單光纖方式即每一相只有一路光纖，信號傳遞到一塊主觸發(fā)板，再由主觸發(fā)板傳遞到同一相的其他觸發(fā)板。由于各路光纖光電傳輸過程中損耗不盡一致，因此從觸發(fā)一致性上看，單光纖的方式比多光纖可靠。

　　3、高壓軟啟動器必須有一個高性能的控制核心,能對信號進(jìn)行及時和快速地處理。因此這個控制核心一般采用高性能的DSP芯片，而不是低壓軟啟動器的普通單片機芯。低壓軟啟動器主回路由三組反并聯(lián)的晶閘管組成。而在高壓軟啟動器中，由于單只高壓晶閘管的耐壓能力不夠，所以必須由多個高壓晶閘管串聯(lián)進(jìn)行分壓。但是每個晶閘管的性能參數(shù)沒有完全一致。晶閘管參數(shù)的不一致，會導(dǎo)致晶閘管開通時間不一致，從而導(dǎo)致晶閘管的損壞。因此在晶閘管的選配上，必須保證每一相的晶閘管參數(shù)盡可能地一致，并且每一相晶閘管的RC濾波電路的元件參數(shù)盡可能一致。

　　4、高壓軟啟動器對信號的檢測比低壓軟啟動器要求更高。高壓軟起動器所在的環(huán)境存在著大量的電磁干擾，并且高壓軟啟動器所用的真空接觸器和真空斷路器在其分?jǐn)嗪烷]合過程中會產(chǎn)生大量的電磁干擾。所以對檢測到的信號不僅要進(jìn)行硬件濾波，也要進(jìn)行軟件濾波，去掉干擾信號。

　　5、軟啟動器在完成啟動過程后，要切換到旁路運行狀態(tài)，如何平滑地切換到運行狀態(tài)，這也是軟啟動器的一個難點，如何選準(zhǔn)旁路點非常重要。旁路點早了，電流沖擊非常大，即使在低壓條件下，也會造成三相電源中斷路器跳閘，甚至?xí)p壞斷路器。高壓條件下危害更大。旁路點遲了，電機抖動得厲害，影響負(fù)載正常工作。因此，旁路信號的硬件檢測電路必須非常精確，并且程序處理也要恰到好處。