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景德镇陶瓷学院 2014年第二学期 基于施耐德软启动器的实验 班 级: 10 届 机 电 一 体 化 姓 名: 程伟坚 引言 随着电力电子技术的快速发展，智能型软起动器得到广泛应用。智能型软起动器是一种集软起动、软停车、轻载节能和 多功能保护于一体的新颖电机控制装备，又称为Soft?Starter。它不仅实现在整个起动过程中无冲击而平滑的起动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数，如限流值、起动时间等。此外，它还具有多种对电机保护功能，这就从根本上解决了传统的降压起动设备的诸多弊端 目录 引言 2 1 前言 4 2 软启动器原理 4 2.1 软启动器及其工作原理 4 2.2 软启动器启动方式 4 2.3 软启动器的四种运行状态 5 2.4 软启动器的四种停机方式 6 2.5 软启动器的接线方案 7 3 软启动器硬件结构 7 3.1 软启动器硬件构成图 7 3.1 晶闸管的驱动电路 8 4 施耐德软启动器 9 4.1 AST01N203QN软启动器 9 4.2 接线图 10 4.3 软启动器实验测试 12 5 结束语 15 参考文献 15 1、前　言 软启动器是一种集软启动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的电机控制装备。实现在整个启动过程中无冲击而平滑的启动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节启动过程中的各种参数，如限流值、启动时间等。主要是由串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路构成。运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。 2 软启动器原理 2.1 软启动器及其工作原理 软启动器是一种用来控制三相交流电动机的专用产品，它实现了交流电动机的软启动、软停车、轻载节能和多种保护，其功能完善，性能优越，能够满足工业电机控制的需要，是传统Y/△启动和自耦变压器启动控制方式的理想换代产品。 软启动器采用三相反并联晶闸管（SCR）作为调压器，将其接入电源和电机定子之间，这种电路如三相全控整流电路。软启动器启动电机时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机的转速逐渐加速，直到晶闸管全部导通，电动机工作在额定电压的机械特性上，实现平滑启动，降低启动电流，避免了启动时过流跳闸，待电动机达到额定转速时，启动过程结束。软启动器自动用旁路接触器取代已完成任务的晶闸管，为电动机正常运转提供额定电压，以降低晶闸管的热损耗，延长软启动器的使用寿命及提高其工作效率。软启动器同时还提供软停车功能，软停车与软启动过程相反，电压逐渐降低，转速逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。 2.2 软启动器启动方式 软启动器一般有下面几种启动方式： (1) 斜坡升压软启动 输出电压由小到大斜坡线性上升，将传统的有级降压起动变为无级降压起动，主要用于重载起动。它的缺点是起动转矩小，转矩特性呈抛物线形上升，对起动不利； 起动时间长，对电机不利。改进的方法是采用双斜坡起动:输出电压先迅速升至U，为电机起动所需的最小转矩所对应的电压值。然后按设定的速率逐渐升压，直至达到额定电压。初始电压及电压上升率可根据负载特性调整。这种起动方式的特点是起动电流相对较大，起动时间相对较短［3］。斜坡升压软起动原理图如图1。 (2) 斜坡恒流软启动 这种启动方式是在电动启动的前阶段电流逐渐增加，当电流达到预先所设定的值后保持恒定，直到启动完毕。启动过程中，电流上升变化速率是可以根据电动机负载调整设定。电流上升速率大，则启动转矩大，启动时间短。这种启动方式的优点是起动电流小，且可以按需要调整起动电流的限定值，缺点是由于在起动时难以知道起动压降，不能充分利用降压空间，会损失起动力矩。该启动方式是应用最多的启动方式，尤其适用于风机、泵类负载的启动［4］。斜坡恒流软起动原理图如图2。 (3) 转矩控制启动 这种启动方式主要用于重载启动，是按电动机的启动转矩线形上升的规律来控制输出电压。它的优点是启动平滑、柔性好，对拖动系统有利，同时减少对电网冲击，是最优的重载启动方式之一，缺点是启动时间较长。转距起动方式原理图如图3。 (4) 转矩加突跳控制启动方式　这种启动与转矩控制启动相同，也使用在重载启动的场合，比如皮带传输机、挤压机、搅拌机等，由于其静阻力矩较大，必须施加一个短时的大启动力矩，克服大的静摩擦力，然后转矩平滑上升，缩短启动时间。转矩突跳这种启动方式所提供的辅助突跳力矩所需电流可达到满载电流的500%，突跳启动时间可在0～2 图1　斜坡升压软启动原理图 图2　斜坡恒流软启动原理图 图3　转矩控制启动方式原理图 图4　转矩加突跳控制启动方式原理图 2.3 软启动器的四种运行状态 软启动器有4种运行状态： (1) 跨越运行模式 晶闸管处于全导通状态，电动机工作于全压方式