有了變頻器為啥還要使用軟啟動器？

答；對於大功率電動機來說，使用變頻器的價格很高，而軟啟動器相對來說比較經濟實惠。

下面來簡單說一下軟啟動器的工作原理；

軟啟動器是一種集電動機軟啟動、軟停車、輕載節能和多種保護功能於一體的新穎籠型非同步電動機控制裝置。軟啟動器具有無衝擊電流、恆流啟動、可自由地進行無級調壓至最佳啟動電流及節能等優點。

軟啟動器是目前最先進、最流行的電動機啟動器。它一般採用16位微控制器進行智慧化控制，可無級調壓至最佳啟動電流，保證電動機在負載要求的啟動特性下平滑啟動，在輕載時能節約電能。同時，對電網幾乎沒有什麼衝擊。

軟啟動器實際上是一個調壓器，只改變輸出電壓，並沒有改變頻率。這一點與變頻器不同。

軟啟動器本身設有多種保護功能，如限制啟動次數和時間，過電流保護，電動機過載、失壓、過壓保護，斷相、接地故障保護等。

電子式軟啟動器採用“消波”來實現對電動機的降壓啟動，其原理電路如圖1所示。

圖中，V、W相方框內的元件同U相。三軟啟動器削波降壓原理如圖2所示。

工作原理:在軟啟動器中三相交流電源與被控電動機之間串有三相反並聯半導體閘流體及電子控制電路。利用閘流體的電子開關特性，透過軟啟動器中的微控制器控制其觸發脈衝、觸發角的大小來改變閘流體的導通程度，從而改變加到定子繞組上的三相電壓。

三相非同步電動機在定子調壓下的主要特點是電動機的轉矩近似與定子電壓的平方成正比。當閘流體的導通角從0°開始上升時，電動機開始啟動。隨著導通角的增大，閘流體的輸出電壓也逐漸增高，電動機便開始加速，直至閘流體全導通，電動機在額定電壓下工作。電動機的啟動時間和啟動電流的最大值可根據負載情況設定

由於軟啟動器沒有改變輸出電壓的頻率，所以在降壓啟動的同時，會降低啟動轉矩.通常軟啟動器可將啟動電流限定在額定電流的3~4倍，啟動轉矩為額定轉矩的連續無級啟動的0.2~0.4倍。軟啟動器可實現連續無級啟動。

圖1中，RC為閘流體阻容保護:RV為閘流體壓敏電阻保護，都是為了防止閘流體在換相過電壓。RC保護用以延緩過電壓的電壓上升率(du/dt)，壓敏電阻RV用以吸收過電壓。

知足常樂2019.4.1日於上海

物以致用

變頻器的設計的主要目的是用來調節交流非同步電機的轉速，也就是所謂的調速使用，讓電機工作在不同的速度段，滿足裝置的工作要求，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複雜，對元件的要求非常高，還要涉及到複雜的計算演算法等。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，不僅會衝擊電網，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，它們並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矽調壓器，沒有調頻功能，但是有時候簡單也是一種力量。

很多裝置只是需要電機啟動電流小點，而啟動完成了以後，就切換到工頻了，這種場合使用了變頻器就造成浪費，完全沒有必要，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，這也是為什麼很少會見到小功率的軟啟動器的根本原因。

變頻器並不是輸出真正的正弦波，而是透過PWM斬波逆變輸出的一系列方波，對電網和裝置干擾比較大。而使用可控矽調壓的軟啟動器，啟動時候並不會帶來干擾，執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執行，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複雜了，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，因為可控矽便宜可靠，可以使用耐壓高點的可控矽來彌補，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。

軟啟動器用於不需要調速而只用於降壓啟動即可正常工作的場合，優點是啟動過程結束後便可退出執行，用於取代老式自耦降壓啟動櫃。變頻器用於需要調節最佳執行效率的場合，並同時具備電機的啟動功能，對於有些負載具有省電的效果，但並不是接入變頻器就會體現出很高的節電能力，從可提高電機的功率因數上看，也相當於節省了不太大功耗。其缺點是由於變額器的長期接入，使用大量的變頻器會對電網產生嚴重汙染即正弦波的電壓波形會發生畸變。由於變頻器的電路複雜，發生損壞的機率也就相對較多，那些執行過程電機不需要調速的場合，是不會取代軟啟動器的。畢竟價格和維護有較大差別。

我們先說一下變頻器與軟啟動器的相同的一面，我認為它們倆都是需要軟硬結合才能取得控制，如果要發揮它們的控制潛力都需要透過控制引數才能實現。另一個方面是它們的控制都是由內建數位電路透過數字的採集和特定的資料處理來分別控制可控矽（SCR）或絕緣柵電晶體（IGBT）來實現控制功能。還有一個共同點我感覺它們都屬於以“弱”控“強”的方式，就是說我們用數位電路的弱電去控制幾百伏上百安的高電壓與大電流的控制方式，這種方式也為我們實現遠端控制和整合控制提供了可能。

變頻器的特點

在兩者之間的比較中我們會發現變頻器有著自己獨特的一面，比如最突出的一點是變頻器不但可以進行變壓輸出而且可以進行變頻輸出。依仗其獨特的向量控制和壓頻控制方式在電流控制和轉矩控制方面有著與軟啟動器不可同日而語的優勢，特別是在調速控制方面與直流電機調速相媲美了！所以其使用越來越廣泛。

軟啟動器的特點

雖然說了許多變頻器的好處，但是作為軟啟動器在降壓啟動方面，減少供電容量保證了大負載供電的可靠性方面有著不俗的表現。在泵類負載軟停車中能夠有效地避免“水錘效應”；在較大負載類啟動中可以很好地降低啟動電流對電網的“衝擊”與機械的“衝擊”，比如對於功率在55KW到150KW的泵類負載中用軟啟動器就可以有效地避免對周圍電網的衝擊。軟啟動是一種啟動方式，變頻器是透過改變頻率改變電機轉速，各自的性質是不一樣的。

透過一波的分析，我們不難看出軟啟動器在一些控制領域還是可以”獨擋一面”的，下面我分析了一下的原因。

第一是從使用場合來說，在一些不需要進行調速的控制只需要降壓啟動的大負載場合可以選擇軟啟動器使用。

第二點是從控制投入上來說，軟啟動器的價格要比變頻器便宜許多，對於大功率負載的控制場合需要大容量的控制器來說更為明顯。

第三變頻器在一些高速運轉要求嚴格的控制場合需要配備專用變頻電機，若用普通非同步電機則對電機傷害大，因此能用工頻的場合最好選用軟啟動器控制。

第四從整套配用投入來說能用軟啟動器的最好用軟啟動器控制，不適宜用軟啟動器的再採用變頻控制，這樣透過用軟啟動器與變頻器進行高低搭配，從經濟效益和社會效益方面將都是非常理想的。