可控硅软启动的工作原理及常见故障.

1、晶闸管软启动的工作原理 及常见故障处理 讲解员：周宝玉 介绍 电机直接起动的危害： 电气方面有： 1.起动时可达5-7倍的额定电流，造成电动机绕组因电流引起过温，从而加速绝缘老化。 2.造成供电网络电压波动大，当电压0.85un时，影响其他设备的正常使用。 机械方面有： 1. 过大的起动转矩产生机械冲击，对被带动的设备造成大的冲击力，缩短使用寿命，影响精确度。如使联轴器损坏、皮 带撕裂等。 2. 造成机械传动部件的非正常磨损及冲击，加速老化，缩短寿命。 软起动的分类 软起动可分为有级和无级两类，前者的调节是分档的；后者的调 节是连续的。传统的软起动均是有级的，如星/角变换软起动，自 耦变压器软

2、起动，电抗器软起动等等。我们本课主要介绍是无级类 的：液阻软起动、磁控软起动和晶闸管软起动。 变频调速装置也是一种软起动装置，它是比较理想的一种，它 可以在限流同时保持高的起动转矩，价格贵是制约其推广应用的主 要因素。 在电动机定子回路，通过串入有限流作用的电力器件实现软起 动，叫做降压或限流软起动。它是软起动中的一个重要类别。以限 流器件划分，可分为：以电解液限流的液阻软起动，以晶闸管为限 流器件的晶闸管软起动，以磁饱和电抗器为限流器件的磁控软起动 晶闸管软起的原理 晶闸管软起动通过控制单元发出pwm波来控制晶闸管触发脉冲，以控制晶闸管的导通，从而实 现对电机起动的控制。 在分析软起动原理之

3、前先强调以下几个术语： (1)触发角：指从晶闸管正向电压起到加触发脉冲为止的这一期间对应的电角度。 (2)导通角：指晶闸管在一个周期内导通的时间所对应的角度。 (3)续流角：感性负载电流滞后于它所对应的相电压的相角。 (4)关断角：指从电流达到零的时刻起到该相晶闸管再次开通为止这段时间所对应的角 度。 晶闸管软起动器主电路图 晶闸管调压软起动主电路图，调压电路由六只晶闸管两两反向并联组成， 串接在电动机的三相供电线路中。在起动过程中，晶闸管的触发角由软件控 制，当起动器的微机控制系统接到起动指令后，便进行有关的计算，输出触 发晶闸管的信号，通过控制晶闸管的导通角，使起动器按照所设计的模式 调节

4、输出电压，使加在交流电动机三相定子绕组上的电压由零逐渐平滑地升 至全电压。同时，电流检测装置检测三相定子电流并送给微处理器进行运算 和判断，当起动电流超过设定值时，软件控制升压停止，直到起动电流下降 到低于设定值之后，再使电机继续升压起动。若三相起动电流不平衡并超过 规定的范围，则停止起动。当起动过程完成后，软起动器将旁路接触器吸合， 短路掉所有的晶闸管，使电动机直接投入电网运行，以避免不必要的电能损 耗。另外，由电机学原理可知，当电动机的输入电源频率不变时，电动机的 输出转矩与输入电压的平方成正比。因此，软起动不仅可以通过使定子电压 连续平滑增加来实现了升压限流起动，而且还减小了电动机起动转

5、矩的冲击。 先了解下晶闸管的结构和原理 晶闸管的符号和等效电路 晶闸管的工作原理 运用串接于电源与被控电机之间的软起动器，控制其内部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系 逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在软起动过程中，电机起动转矩逐渐增加，转速也逐 渐增加。晶闸管软起动一般有下面几种起动方式： 1、斜坡升压软起动 这种起动方式最简单，不具备电流闭环控制，仅调整晶闸管导通角，使之与时间成一定函数关系增加。其 缺点是，由于不限流，在电机起动过程中，有时要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏，对电网影响较大，实际很 少应用。 2、脉冲冲击起动 在起动开始阶段，让晶闸管在级短

6、时间内，以较大电流导通一段时间后回落，再按原设定值线性上升，连 入恒流起动。该起动方法，在一般负载中较少应用，适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合。软起动与传统 减压起动方式的不同，笼型电机传统的减压起动方式有y-q起动、自耦减压起动、电抗器起动等。这些起动方式 都属于有级减压起动，存在明显缺点，即起动过程中出现二次冲击电流。 3、电压双斜坡启动 在启动过程中，电机的输出力矩随电压增加，在启动时提供一个初始的启动电压，根据负 载可调，将调到大于负载静摩擦力矩，使负载能立即开始转动。这时输出电压从开始按一定的斜 率上升(斜率可调)，电机不断加速。当输出电压达到达速电压时，电机也基本达到额定转速

7、。软 启动器在启动过程中自动检测达速电压，当电机达到额定转速时，使输出电压达到额定电压。 4、限流启动 就是电机的启动过程中限制其启动电流不超过某一设定值的软启动方式。其输出电压从零 开始迅速增长，直到输出电流达到预先设定的电流限值，然后保持输出电流，在设定的条件下逐 渐升高电压，直到额定电压，使电机转速逐渐升高，直到额定转速。这种启动方式的优点是启动 电流小，且可按需要调整。对电网影响小，其缺点是在启动时难以知道启动压降，不能充分利用 压降空间。 5、突跳启动 启动开始阶段，让晶闸管在极短的时间内全导通后迅速回落，这个时间可 以人为地进行调节再按原设定的值线性上升，进入恒流启动，该启动方法

8、适用于重载并需克服摩擦的启动场合 我厂晶闸管软起动器全图 常见故障及处理方法： （1）。当主回路和控制回路合上空开后，启动无反应 处理方法：应该先看有无备妥信号和启动器有无故障，如有故障 则按故障代码排除并复位 （2）.如有备妥信号则查找驱动信号是否过来 (3).无驱动信号则查转换开关x2号线到端子排到abb柜端子排到继电器触 点和x4号线各接线 端到ka1线圈是否通. (4)软启动器各参数是否正常。 (5)如果在运行过程中出现故障，应该先查看启动器有无故障，如果有则按故障码排除故障，如 无则按上述步骤逐步排除。 1、调试过程中软起动器故障灯亮，电机没反应。 故障原因分析： a、起动方式采用带

9、电方式时，操作顺序有误（正确操作顺序应为先送主电源，后送控制电源）。 b、电源缺相，软起动器保护动作（检查电源） c、软起动器的输出端未接负载（输出端接上负载后软起动器才能正常工作） 2、在使用过程中出现起动完毕，旁路接触器不吸合现象。 故障原因分析： a、在起动过程中，保护装置因整定偏小出现误动作。（将保护装置重新整 定即可） b、在调试时，软起动器的参数设置不合理。（主要针对的是55kw以下的 软起动器，对软起动器的参数重新设置） c、控制线路接触不良（检查控制线路） 3、用户在起动过程中，偶尔有出现跳空气开关的现象。 故障原因分析： a、空气开关长延时的整定值过小或者是空气开关选型和电机

10、不配。（空气 开关的参数适量放大或者空气开关重新选型） b、软起动器的起始电压参数设置过高或者起动时间过长。（根据负载情况 将起始电压适当调小或者起动时间适当缩短。） c、在起动过程中因电网电压波动比较大，易引起软起动器发出错误指令。 出现提前旁路现象。（建议用户不要同时起动大功率的电机，） d、起动时满负载起动（起动时尽量减轻负载） 4、用户在使用软起动器时出现显示屏无显示或者是出现乱码，软起动器不 工作。 故障原因可能是： a、软起动器在使用过程中因外部元件所产生的震动使软起动器内部连线震 松（打开软起动器的面盖将显示屏连线重新插紧即可） b、软起动器控制板故障（和厂家联系更换控制板） 5

11、、软起动器在起动时报故障，软起动器不工作，电机没有反应。 故障原因分析： a、电机缺相（检查电机和外围电路） b、软起动器内主元件可控硅短路（检查电机以及电网电压是否有异常。和 厂家联系更换可控硅） c、滤波板击穿短路（更换滤波板即可 6、软起动器在起动负载时，出现起动超时现象。软起动器停止工作，电机 自由停车。故障原因有： a、参数设置不合理（重新整定参数，起始电压适当升高，时间适当加长） b、起动时满负载起动，（起动时应尽量减轻负载） 7、在起动过程中，出现电流不稳定，电流过大。原因可能有： a、电流表指示不准确或者与互感器不相匹配（更换新的电流表） b、电网电压不稳定，波动比较大，引起软起动器误动作（和厂家联系更换控制板） c、软起动器参数设置不合理。（重新整定参数） 8、软起动器出现重复起动。故障原因有：在起动过程中外围保护元件动作，接触器不 能吸合，导致软起动器出现重复起动（检查外围元件和线路） 9、在起动时出现过热故障灯亮,软起动器停止工作： a、起动频繁，导致温度过高，引起软起动器过热保护动作。（软起动器的 起动次数要控制在每小时不超过6次，特别是重负载一定要注意） b、在起动过程中，保护元件动作，使接触器不能旁路，软起动器长时间工 作，引起保护动作。（检查外围电路） c、负载过重起动时间过长引起过热保护。（起动时，尽可能的减轻负载）