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1、YHLDQYHLDQ2012.12软启动原理与应用YHLDQ固态软启动器简介控制原理电路原理参数设置故障排查v 本节课的主要内容YHLDQv 软启动简介 异步电动机是许多工矿企业的主要动力设备，由于电机的启异步电动机是许多工矿企业的主要动力设备，由于电机的启动特性，电动机在启动时，将会产生高达电机额定电流动特性，电动机在启动时，将会产生高达电机额定电流5 57 7 倍倍的浪涌（冲击）电流，使得供电系统和串联的开关设备过载。另的浪涌（冲击）电流，使得供电系统和串联的开关设备过载。另一方面，直接启动，也会产生较高的峰值转矩，这种冲击不但会一方面，直接启动，也会产生较高的峰值转矩，这种冲击不但会对驱
2、动电动机产生冲击，而且也会使机械装置受损；还会影响接对驱动电动机产生冲击，而且也会使机械装置受损；还会影响接在同一电网上其他电气设备正常工作。为避免对电网产生较大的在同一电网上其他电气设备正常工作。为避免对电网产生较大的冲击，延长电机的使用寿命和保护机械设备，不允许对较大的异冲击，延长电机的使用寿命和保护机械设备，不允许对较大的异步电机采用直接启动。步电机采用直接启动。YHLDQv 软启动简介l传统的软启动方法有星三角降压启动，电抗器降压启动，自耦变传统的软启动方法有星三角降压启动，电抗器降压启动，自耦变压器降压启动等方法，这些起动方法除了自身存在许多缺点外，压器降压启动等方法，这些起动方法除
3、了自身存在许多缺点外，还有一个共同的缺陷是起动结束与运行必须采用触点转换，而且还有一个共同的缺陷是起动结束与运行必须采用触点转换，而且转换瞬间因电压突越造成电流冲击很大，因此，可靠性差，故障转换瞬间因电压突越造成电流冲击很大，因此，可靠性差，故障率高，运行费用高，操作麻烦。率高，运行费用高，操作麻烦。l软启动的限流特性可有效限制浪涌电流，避免不必要的冲击力矩软启动的限流特性可有效限制浪涌电流，避免不必要的冲击力矩以及对配电网络的电流冲击，有效地减少线路刀闸和接触器的误以及对配电网络的电流冲击，有效地减少线路刀闸和接触器的误触发动作；对频繁启停的电动机，可有效控制电动机的温升，大触发动作；对频繁
4、启停的电动机，可有效控制电动机的温升，大大延长电动机的寿命。目前应用较为广泛、工程中常见软启动器大延长电动机的寿命。目前应用较为广泛、工程中常见软启动器时晶闸管（时晶闸管（SCRSCR）软启动。）软启动。YHLDQv 软启动简介l我厂使用的软起动器是襄樊万洲电气生产的我厂使用的软起动器是襄樊万洲电气生产的WGQWGQ系列固态软起动系列固态软起动器器。YHLDQv 软启动简介lWGQWGQ系列软起动器的主要功能：系列软起动器的主要功能：1.1.恒流软启动、电压斜坡起动、脉冲突跳起动。恒流软启动、电压斜坡起动、脉冲突跳起动。2.2.自由停车、软停车两种方式自由停车、软停车两种方式3.3.过流、过载
5、、过热、电源缺相、输出缺相等保护功能。过流、过载、过热、电源缺相、输出缺相等保护功能。4.4.旁路功能旁路功能5.5.DCSDCS远控接口和计算机远控接口和计算机RS485RS485接口接口6.6.4-20mA4-20mA标准模拟电流输出标准模拟电流输出YHLDQv 软启动工作原理 电机软启动器实质就是晶闸管交流调压器，通过这个交流调压电机软启动器实质就是晶闸管交流调压器，通过这个交流调压器来改变加到电机上的电源电压。如图所示，每相由二只晶闸管器来改变加到电机上的电源电压。如图所示，每相由二只晶闸管反并联连接反并联连接串入，通过对晶闸管的控制就可以对交流电压进行调串入，通过对晶闸管的控制就可以
6、对交流电压进行调压。压。YHLDQl晶闸管软启动原理：在三相电源与电机间串入三相联晶闸管，利晶闸管软启动原理：在三相电源与电机间串入三相联晶闸管，利用晶闸管移相控制原理，改变晶闸管的触发角，启动时电机端电用晶闸管移相控制原理，改变晶闸管的触发角，启动时电机端电压随晶闸管的导通角从零逐渐上升，就可调节晶闸管调压电路的压随晶闸管的导通角从零逐渐上升，就可调节晶闸管调压电路的输出电压，电机转速逐渐增大，直至达到满足启动转矩的要求而输出电压，电机转速逐渐增大，直至达到满足启动转矩的要求而结束启动过程；软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具结束启动过程；软起动器的输出是一个平滑的升压过程（且可具有限
7、流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作；此有限流功能），直到晶闸管全导通，电机在额定电压下工作；此时旁路接触器接通（避免电机在运行中对电网形成谐波污染，延时旁路接触器接通（避免电机在运行中对电网形成谐波污染，延长晶闸管寿命），电机进入稳态运行状态；长晶闸管寿命），电机进入稳态运行状态；v 软启动工作原理YHLDQv 软启动工作原理 WGQWGQ系列笼型电机固态软起动器是从电机的定子回路采集电流系列笼型电机固态软起动器是从电机的定子回路采集电流和电压信号，通过特殊变换处理后，来控制三路可控硅的导通状和电压信号，通过特殊变换处理后，来控制三路可控硅的导通状态，进而控制电机的起动电流和电机
8、运行时的输入功率，实现自态，进而控制电机的起动电流和电机运行时的输入功率，实现自动跟踪电机负载变化、自动调节输入功率的功能，达到完成电机动跟踪电机负载变化、自动调节输入功率的功能，达到完成电机的软起动和经济运行的目的。的软起动和经济运行的目的。YHLDQv 软启动控制原理二次接线图这是软起动的控制板输出图，看图纸必须完全知道每个点的作用，才能对控制原理有所了解。L1-L3L1-L3为三相电源输入KMKMKM（旁路接触器）启动时不吸合，启动完成后的旁路接触器吸合，电机工频运转。KMU1 -WU1V1W1三个端子为旁路电机输出端子，UVW三个端子为软启动输出端子。此6个端子接至M(现场电机)。端子
9、6为控制电源，端子7为旁路接触器线圈的输出点，电机启动后由控制板发出旁路接触器启动命令。KMN设备启动设备停止故障输入公共端控制电源输入备妥信号输出起动信号输出运行信号输出故障信号输出信号公共端485通讯接口4-20mA标准信号输出出）出）出）出）返回一返回二YHLDQv 软启动控制原理二次接线图118910这几个端子是由控制板来的控制端子5671241314盘柜启动回路DCS启动回路旁路启动回路KA5吸合后此点闭合，启动信号送入控制板，电机开始启动。DCS信号YHLDQv 软启动控制原理二次接线图1189106 65 57 71 12 24 414141313这是软起动的控制电路，必须知道送
10、电后及按下相关按钮后电路发生的变化，才能真正明白控制原理。图中没有画出控制电源的开关，我们就假想01及N的上面为控制电源的开关，当合上控制电源开关后所发生的变化如下：图中电源指示灯HR亮；控制板13/14得电，面板显示；1BS、2BS电流变送器得电；可以把电流想象成在管道中流动的水流，只要管路是通的就能够通过。线圈是一根绕成圈状的漆包铜线，两端有电压时吸合做功，两端无电压时相当于一根导线。控制板得电后，经自检无故障后，端子5、1导通KA2继电器吸合，允许启动指示灯亮，备妥信号输出到DCS主控室，启动回路中的KA2常开点闭合，控制线路允许启动。控制线路允许启动时，按下盘柜启动按钮SB1或现场启动
11、按钮SB2后，电路中各元件发生的变化如下：继电器KA5吸合并自保持，控制板端子11、8导通，软起动开始启动; 控制端子5、2导通，启动继电器KA3吸合，启动指示灯亮，KA3常开点闭合，向DCS主控室输出启动信号。等到电机转速达到额定转速后，软起动器完成启动过程，此时控制板6、7端子自动闭合，旁路继电器KA1-吸合，运行指示灯亮，KA1-常开点闭合，向DCS主控室输出运行信号，同时KM旁路接触器吸合，完成由软起动控制运转转换成工频运转。YHLDQv 软启动操作面板WWGQ微控制器APSHFTPRGSTOPRUN换档键编程键停止复位键参数修改键起动键单位指示单位指示灯的含义：A-电机起动或运行时此
12、灯亮表示电流单位A（安培），设置参数时此灯亮表示查看参数值，有故障时此灯灭。P-在电机起动完成转入旁路后此灯亮，设置参数时此灯亮表示进入参数编辑状态，有故障时此灯灭。YHLDQv 软启动操作面板WWGQ微控制器APSHFTPRGSTOPRUN换档键编程键停止复位键参数修改键起动键单位指示按键标识按键名称功能说明RUN 起动键在起动备妥状态下按此键可起动电机STOP停止键1、在输入密码时可直接退出，在参数查看状态时，按此键退出参数设置状态，并退回到上电起始状态。 2、电机运行进按此键停车。SHFT换档键1、与PRG键同时按下进入密码状态。 2、在密码输入状态，按此键进入（对应位不闪烁）或退出某位
13、修改状态（对应位闪烁） 3、输入密码完毕，长按此键2秒，密码正确则显示“PASS”，密码错误则退回到上电起始状态；若2秒内按此键则进入密码修改状态，修改方法与密码输入时修改方式一样，修改完后按PRG键保存，显示“Good”2秒后自动进入参数设置状态，若不保存修改后的密码则长按此键2秒即进入参数设置状态。 4、设置参数时按此键修改数据或退出修改状态。PRG 编程键1、与SHFT键同时按下进入密码输入状态 2、修改密码时按此键存储修改后的密码 3、设置参数时按此键存储参数值增键1、输入密码时左移闪烁位或增加其值 2、查看参数时，按此键查看下一功能码及其参数值 3、修改参数时，按此键使其值增加减键1
14、、输入密码时右移闪烁位或减少其值 2、查看参数时，按此键查看上一功能码及其参数值 3、修改参数时，按此键使其值减少YHLDQv 软起动的密码与参数设置为保证软起动器参数不被非法修改，必须通过密码验证后才能进入参数设置，密码输入方法如下（默认密码为0200）：- - - - -1上电显示五个- 0 0 0 02按“SHFT”+“PRG”组合键进入密码输入状态，同时最低位闪烁（斜体字表示）；此时可按“STOP”键直接退出。- 0 0 0 03按“增键”或“减键”使闪烁位左移或右移，每按一次移动一位，按“增键”使第二位闪烁- 0 0 0 04按“SHFT键进入修改状态，该位停止闪烁- 0 2 0 0
15、5按“增键”或“减键”修改第二位到“2”- 0 2 0 06按“SHFT键使“2”闪烁- P A S S7长按“SHFT键2秒，若密码正确，则显示“-PASS”。若密码错误则退到停机状态，并显示“-”1 P X X X8等待2秒后进入参数设置状态，P前的“1”表示第一个参数，P后的XXX表示第一个参数的设定值。YHLDQv 软起动的密码与参数设置设置参数操作步骤如下，以设置软停车方式（9P-1）为例：1 P X X X1按上术操作，通过密码验证后显示此参数查看状态，A灯亮9 P 0 0 02按“增键”8次，9P参数的出厂值为0，表示自由停车。9 P 0 0 03按“SHFT键进入修改状态，P灯
16、亮、A灯灭。9 P 0 0 14按“增键”一次，参数增加变为1，表示软停车。G o o d5按“PRG”键，存储新的参数值9 P 0 0 16按“SHFT”键一次，返回参数修改状态，P灯亮、A灯亮YHLDQv 软起动的参数功能代码名称设定范围出厂值说明1P起动方式0、1、210:恒流1：电压斜坡2：脉冲突跳2P起动电压3080%30电压斜坡模式有效3P起动时间0-180S30所有启动模式有效4P恒定电流100-400%200恒流模式有效5P额定电流0-99957电机额定电流（单位：A)6P起动限幅电流100-800%400电压斜坡模式有效7P突跳电压50-80%70脉冲突跳模式有效8P突跳持续
17、时间200-800ms400脉冲突跳模式有效9P停车方式0、100：自由停车 1：软停车AP软停车时间0-180S30软停机方式有效bP过载保护曲线0、1、20运行电流大于（1+EP参数)Ie时有效， 0：电机电流5Ie时1S内切断电机电源曲线 1：电机电流5Ie时3S内切断电机电源曲线 2：电机电流5Ie时3S内切断电机电源曲线CP控制方式0-600：键盘控制 1： 远控 2：PC机控制 3：键盘+远控 4：键盘+PC 5：远控+PCdP定时限过载保护时间0-180s10运行电流在Ie（1+EP参数)Ie时有效EP定时限过载保护过载量0-400%110运行电流在Ie（1+EP参数)Ie时有效
18、FP本机地址1301用于串口通讯说明：恒流起动模式下：7P、8P参数跳过不显示 电压斜坡起动模式下：4P、7P、8P参数不显示 脉冲突跳起动模式下：4P参数不显示 参数CP修改后必须重新上电方有效l（1 1）电压斜坡软起动。这种起动方式最简单，不具备电流闭环控制，仅调整晶闸）电压斜坡软起动。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，实际要产生较大的冲击电流使晶闸管损坏，对
19、电网影响较大，实际很少应用。很少应用。l（2 2）恒流软起动。这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流逐渐增加，）恒流软起动。这种起动方式是在电动机起动的初始阶段起动电流逐渐增加，当电流达到预先所设定的值后保持恒定，直至起动完毕。起动过程中，电流上升当电流达到预先所设定的值后保持恒定，直至起动完毕。起动过程中，电流上升变化的速率是可以根据电动机负载调整设定。电流上升速率大，则起动转矩大，变化的速率是可以根据电动机负载调整设定。电流上升速率大，则起动转矩大，起动时间短。起动时间短。 该起动方式是应用最多的起动方式，尤其适用于风机、泵类负载的该起动方式是应用最多的起动方式，尤其适用于风机、泵类
20、负载的起动。起动。 l脉冲突跳起动。在起动开始阶段，让晶闸管在极短时间内，以较大电流导通一段脉冲突跳起动。在起动开始阶段，让晶闸管在极短时间内，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。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。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。 电动机的软停车？电机停机时，传统的控制方式都是通过瞬间停电完成的。但有许多应用场合，不允许电机瞬间关机。例如：高层建筑、大楼的水泵系统，如果瞬间停机，会产生巨大的“水锤”效应，使管道，甚至水
21、泵遭到损坏。为减少和防止“水锤”效应，需要电机逐渐停机，即软停车，采用软起动器能满足这一要求。在泵站中，应用软停车技术可避免泵站的“拍门”损坏，减少维修费用和维修工作量。软起动器中的软停车功能是，晶闸管在得到停机指令后，从全导通逐渐地减小导通角，经过一定时间过渡到全关闭的过程。停车的时间根据实际需要可在0120s调整。YHLDQv 软起动的故障处理保护码功能说明FA001输入缺相检查进线电源、电机接线及可控硅好坏FA002输出缺相检查进线和出线电缆FA003起动过流负载过重或电流限幅6P参数设置过低FA004起动超时恒流起动恒流值4P参数设置过低或起动时间3P设置过小FA005运行定时限过载负
22、载过重或定时限过载保护过载量EP参数设置过低FA006运行电流I2t过载负载过重FA007过热起动过频繁YHLDQv 软起动的故障处理在在起动及运行过程中，如果发生异常，则固态软起动器进入故起动及运行过程中，如果发生异常，则固态软起动器进入故障保护状态。显示器显示相应的故障代码参数，指示当前故障信障保护状态。显示器显示相应的故障代码参数，指示当前故障信息，同时切断电机电源息，同时切断电机电源YHLDQv 软起动的故障处理电机起动和运行时声响异常：电机起动和运行时声响异常：检查可控硅触发线是否接触不良检查可控硅触发线是否接触不良, ,可控硅是否损坏。可控硅是否损坏。旁路接触器是否损坏或接触不良，
23、正常状态下起动时接触器断旁路接触器是否损坏或接触不良，正常状态下起动时接触器断开，运行时接触器闭合。开，运行时接触器闭合。电源端或负载是否缺相，检查连线。电源端或负载是否缺相，检查连线。检查参数设置是否正确合适检查参数设置是否正确合适YHLDQv 软起动的故障处理电机不起动或起动失败：电机不起动或起动失败：端子端子1313、1414是否接通是否接通220VAC220VAC电源；电源；检查开关电源的指示灯是否亮，若不亮检查开关电源内的保险是否熔断；检查开关电源的指示灯是否亮，若不亮检查开关电源内的保险是否熔断；起动信号是否正常，远控时检查端子起动信号是否正常，远控时检查端子1111和和8 8是否
24、闭合（用万用表是否闭合（用万用表200VDC200VDC档测两端子间电档测两端子间电压，显示压，显示0V0V为闭合），端子为闭合），端子1111和和9 9之间是否断开（用万用表之间是否断开（用万用表200VDC200VDC档测两端子间电压，档测两端子间电压，显示显示24V24V为断开），有一不对即为开关状态不对，需更换开关；为断开），有一不对即为开关状态不对，需更换开关；主电源是否连接于端子主电源是否连接于端子L1L1、L2L2、L3L3上；上；电源频率是否正常（电源频率是否正常（50HZ50HZ）；）；检查参数设置是否正确合适；检查参数设置是否正确合适；按二次接线图检查所有连线有无错接或松脱
25、；按二次接线图检查所有连线有无错接或松脱；软起动器是否过热，若是则需减少起动次数，待冷却后再起动；软起动器是否过热，若是则需减少起动次数，待冷却后再起动；若软起动器不热，检查故障输入端子若软起动器不热，检查故障输入端子1010和和1111之间是否断开（用万用表之间是否断开（用万用表200VDC200VDC档测两端档测两端子间电压，显示子间电压，显示24V24V为断开），若断开说明温度开关（为断开），若断开说明温度开关（8585，常开）损坏，需更换；，常开）损坏，需更换；检查软起动器内部所有连线有无错接或松脱；检查软起动器内部所有连线有无错接或松脱；返回一YHLDQv 软起动的故障处理电机运行时
26、非正常停机：电机运行时非正常停机：检查主电源电压是否正常，有无缺相；检查主电源电压是否正常，有无缺相；检查端子检查端子6 6和和7 7是否闭合（用万用表是否闭合（用万用表1000VDC1000VDC档测两端子间电压，显示档测两端子间电压，显示0V0V为闭合为闭合），若断开则按以下步骤继续检查；若闭合则检查旁路接触器控制线圈两端是否若断开则按以下步骤继续检查；若闭合则检查旁路接触器控制线圈两端是否有有220VAC220VAC，若有而接触器断开说明接触器有故障，需更换。，若有而接触器断开说明接触器有故障，需更换。采用远控控制时检查端子采用远控控制时检查端子1111和和9 9是否闭合（方法同上）若闭合说明远控开关坏，是否闭合（方法同上）若闭合说明远控开关坏，需更换。需更换。软起动器是否过热，温度开关是否断开（即故障输入端子软起动器是否过热，温度开关是否断开（即故障输入端子1010和和1111之间是否断之间是否断开），若不热而温度开关断开，说明温度开关损坏需更换。开），若不热而温度开关断开，说明温度开关损坏需更换。按二次接线图检查所有连线有无错接或松脱。按二次接线图检查所有连线有无错接或松脱。检查软起动器内部所有连线有无错接或松脱。检查软起动器内部所有连线有无错接或松脱。返回二YHLDQYHLDQ2012.12广西信发氧化铝电气车间
