西门子软启动器3RW4036-1BB15

西门子软启动器3RW4036-1BB15

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0 ~ 120s调整。 

           软起动器是如何实现轻载节能的

　　笼型异步电机是感性负载，在运行中，定子线圈绕组中的电流滞后于电压。如电机工作电压不变，处于轻载时，功率因数低，处于重载时，功率因数高。软起动器能实现在轻载时，通过降低电机端电压，提高功率因数，减少电机的铜耗、铁耗，达到轻载节能的目的；负载重时，则提高电机端电压，确保电机正常运行。 

           西门子软起动器具有哪些保护功能

　　（1）过载保护功能：软起动器引进了电流控制环，因而随时跟踪检测电机电流的变化状况。通过增加过载电流的设定和反时限控制模式，实现了过载保护功能，使电机过载时，关断晶闸管并发出报警信号。 
　　（2）缺相保护功能：工作时，软起动器随时检测三相线电流的变化，一旦发生断流，即可作出缺相保护反应。 
　　（3）过热保护功能：通过软起动器内部热继电器检测晶闸管散热器的温度，一旦散热器温度超过允许值后自动关断晶闸管，并发出报警信号。 
　　（4）其它功能：通过电子电路的组合，还可在系统中实现其它种种联锁保护

晶闸管软起动器的起动特性有全压、线性加速、突速、限流等多种，另外还有根据负载的需要的类型，例如泵类起动特性等。应根据具体要求选择。

　　（1）全压起动特性曲线如图9-13（a）所示。在电动机容量相对较小的个别情况下使用。

确切的讲它的诞生有效的弥补了星三角与变频器的实用性与价格价中间的空缺，并且软启动器在现如今的应用也特别的广泛，主要在于能够很自然的控制启动电流，也就代表了可以使得电动机平稳启动，同时能让机械和电应力下降到小的状态。

　　软启动器是什么？属于种集软启、软停、轻载节能以及多种保护功能于一身的电机控制装置，通常来讲是采用了三相反向并联电路晶闸管作为调压机构，并将其接入到电源与电动机定子两者之间，说简单点就是软启动器能够让电动机在启动的过程中使得各方面数据更加稳定和可靠，避免出现意外的跳闸过压过流等故障发生。

　　首先软启动器的内部装有电流控制环，因此也就可以实时的对电机线路中的电流情况进行监测，可以及时的捕捉到电流的变化同时通过过载电流的提前设定值和反时限控制模式，而且过载的时候会自动断开晶闸管，这样一来也就能够为电机起到过载保护与发出报警信号的作用。

　　其次软启动器在工作状态的时候，可以随时随地的对三相线中的电流变化趋势进行跟踪监测，一旦要是出现了断流的情况那么软启动器会在一时间内为电机起到缺相保护的作用。

　　后可以利用软启动器内部结构中的热继电器元件来对晶闸管的散热程度进行监测，要是发生了超过预设值时会自动的断开晶闸管同时做出警报信号，以便工作人员可以及时的做出应急维护处理。

谈起当下电动机启动控制装置，相信广大电工同行首先想到的便是变频器，以及做为电工等级考试题目出镜率高的Y－△降压启动电路。其实在这两者之间，还有一种应用较为广泛，专职担负电动机启动控制的装置——软起动器常常被大家所遗忘。

软启动器采用移相触发信号控制双向晶闸管（实际中使用两只单向晶闸管反并等效为一只双向晶闸管的电路形式）导通，达到逐步调压启动电动机之功能，而不具备变频器调频功能。由于软启动器具有结构形式相对简单、操作简便、价格适中等优点，故在一些仅需对电动机启动过程进行控制的领域，占有一定的*。多年从业经历当中，笔者曾先后处置过十余起各品牌型号软起动器六大类故障，现选取三例维修实例分享给大家。

一、某单位使用的一台惠丰（现为欧瑞）牌55KW软启动器，在启动过程中不定时出现漏电故障，使得启动过程失败。鉴于该机故障为启动过程中发生，故可以初步排除主板六路移相信号误发送之情况，而极有可能为某只晶闸管对地绝缘性能变差所致。经过打压测试仪检测后发现，V相两反并单向晶闸管当中的一只A极对散热底板的绝缘阻值存在异常！在更换此晶闸管后故障得以排除。

二、一台100KW正泰牌软启动器在运行两年后，于使用过程中发生超温故障。在排除通风散热孔堵塞的嫌疑后（该机型并未配置散热风扇），笔者将矛头指向了该软起动器内部所配置的旁路接触器上（为防止启动过程结束后晶闸管始终处于带电运行状态，以致引发晶闸管发生损坏，故实际中有相当部分的软启动器均配置有旁路晶闸管之接触器）。检测后，笔者发现控制旁路接触器吸合位于主板上的继电器（DC24V）虽然存在吸合动作，但其常开触点闭合却呈高阻状态！由此笔者推断，故障原因是长时间使用后，该继电器常开触点出现烧蚀故障，导致旁路接触器无法正常吸合使得晶闸管长时间有大电流流过所致！

三、本地一村庄自来水水泵所用杂牌45KW软启动器，在使用过程中突然出现三相电流严重不平衡故障（极似缺相故障）。在排除水泵、负荷电缆的嫌疑后，笔者顺其自然地检测晶闸管和六路移相信号，可结果均正常，导致维修工作一度停滞。在经过反绘线路后，笔者调整着手点，将故障锁定在移相信号传输至晶闸管的中间线路之隔离光电耦合器上。经过检测，笔者发现属于W相的一只光电耦合器，其输出导通内阻明显较之其它五只偏大，表明其导通能力明显变差，继而造成输送至晶闸管的信号大为衰减，晶闸管无法正常受控导通，致使故障现象发生！将该光电耦合器更换后，该起困扰笔者多时的故障得以排除。

西门子软启动器3RW4036-1BB15有了变频器，为啥还要使用软启动器

在工业工业生产过程中电机占据十分重要的位置，电机不同启动方式不仅影响它的性能还有其使用寿命。对于变频器的使用，可以使电机及其拖动系统处于经济运行状态，节约大量电能。

但是题目说的，有了变频器还要用软启动器，这得看具体应用情况。例如在系统中用变频器来替代软启动器依次启动数台大功率电机，显然变频器启动性能比软启动器启动差，而且变频器依次启动数台大功率电机，使得变频器软启动存在非常严重的危害。一是对变频器本身的危害、二是对电机的危害。三是变频器依次启动数台大功率电机，直接硬切换不可行，要采用同步切换。但用同步切换要用锁相环技术，于是要增加相位鉴别器和幅值鉴别器，于此看来这里所花的成本不亚于软启动器的价钱了，而且复杂故障率还高，还不宜于大范围内调压控制。因此不如用变频器加软启动器组合的软启动控制系统，即经济又节能还安全可靠。

软启动器启动

软启动器主要是串联在电源与被控制的电机之间，而且微电脑可以控制其内部晶闸管，从而实现交流调压作用，而后输入电压按照预设函数关系逐渐上升，直到给电机全部电压为止，这就是所谓的软启动。因此可以看出软启动器就是一个调压器，保护电机不受过流损坏不足之处；电源电压频率无法调节、无法实现零压启动、无法达到零冲击启动目的。还有就是软启动器在启动过程不能调速，在启动任务完成也是退出保护系统，不能全程保护电机的安全。

变频器启动

从名称可以看出其主要功能是改变频率，把电压与频率不变的交流电变为电压频率可变的交流电。变频器的优点；降低电机启动时冲击力、有效地控制电机启动速度、延长启动时间且放缓电流。因此变频器不仅提高电机工作效率，还在节能环保方面做出巨大贡献。变频器的缺点；虽然变频器可以启动大频率电机来减少直接启动带来超负荷卸载等问题，但是这样的启动方式有些不足；一是成本远高于软启动器、二是其基本使用PWM控制方式，运行时容易产生谐波电流、三是其跳动频繁，只要遇到过载就会发生跳动。

有了汽车，还是要骑摩托车电动车或者自行车；有了空调，还是要吹风扇，偶尔还要找把蒲扇自己动手扇两下，很多人还要吃野菜和地瓜叶。此类例子多不胜数，一款产品，未必能满足所有的应用需求。变频器虽然功能强大，但是软启动器也有它的长处，甚至很多场合，目前还使用传统的星三角启动呢

物以致用

变频器的设计的主要目的是用来调节交流异步电机的转速，也就是所谓的调速使用，让电机工作在不同的速度段，满足设备的工作要求，工厂购买变频器，主要就是为了这个。

因为变频器要调速，这个过程需要调频又要调压，所以需要使用昂贵的IGBT等功率器件来实现，而且斩波逆变输出的控制比较复杂，对元件的要求非常高，还要涉及到复杂的计算算法等。这些因素决定了变频器的价格肯定会比其他产品要贵很多。

变频器除了调速功能外，当然也可以实现所谓的软启动功能，讲白就就是让电机能够按照一定的曲线来逐步提升转速，这个时间段是可以人为设定的，过程重点是降压启动，因为电机启动时候电流会比正常电流大很多，如果一下子施加非常高的电压上去，电流太大了，不仅会冲击电网，影响到变压器，而且还可能对电机轴承等部件带来不良影响，所以启动时候让电压低一点，能够慢慢上去，就可以避免这些问题。

而软启动器，甚至是接触器实现的星三角启动，只设计了降压启动的功能，它们并没有所谓的调速功能，所以结构简单，对元件的要求也不高，软启动器就是一个可控硅调压器，没有调频功能，但是有时候简单也是一种力量。

很多设备只是需要电机启动电流小点，而启动完成了以后，就切换到工频了，这种场合使用了变频器就造成浪费，*没有必要，使用廉价的软启动器，即使坏了，也容易维修，整体维护成本也低下，除了土豪，谁会不在乎“钱”呢。比如160KW的软启动器，大概就是3000元左右，而同样160KW的变频器，价格要1.3万左右，是4倍的价格，当然小功率的变频器和软启动器价格就相差不大，这也是为什么很少会见到小功率的软启动器的根本原因。

有些场合不宜使用变频器

变频器并不是输出真正的正弦波，而是通过PWM斩波逆变输出的一系列方波，对电网和设备干扰比较大。而使用可控硅调压的软启动器，启动时候并不会带来干扰，运行过程中电机工作在工频，也不会产生任何不良影响。如果电机仅仅是为了启动一下而已，而现场又有非常多贵重娇贵的仪器仪表，使用了变频器可能会影响到这些仪表的运行，所谓花钱又不讨好。

变频器一般不宜在输出端接触器之类的器件来切换，主要是变频器控制太复杂了，电机切换的时候，可能会造成电机空转时候相位和变频器输出的相位有很大差异，切换时候产生比较大冲击，对变频器的IGBT寿命会有影响。

而软启动器本身设计就是要考虑到切换的，会重视到这些细节，使用一些锁相环技术来跟踪等，就是没有这些功能，因为可控硅便宜可靠，可以使用耐压高点的可控硅来弥补，而IGBT太贵了，变频器一般又不会考虑切换到工频的应用，因此这些场所软启动器比变频器可能更理想。

它们的区别；1、软启动器主要用固态继电器的过零触发实现调压调速，而变频器主要利用变频调速。2、软启动器主要是降压启动，影响力矩，有一定的冲击电流，而变频器主要是改变频率启动，可带载启动。3、变频器可调速且具备节能。而软启动器不行。4、变频器成本远高于软启动器，假如不是调速的话用软启动器经济划算。5、大功率电机用软启动器优于变频器，由于软启动器在电机启动时可缓解电流过载问题，还可降低对电网的冲击。而变频器主要是改变电源输出频率来调整电机启动时转速，主要适用于变速电气设备。

根据题目说的，并不是电机都用变频器就是好事，而且成本也是很重要的因素，这也得看实际情况。对于单台交流电机的启动其性能固然优于软启动器，但是依次启动多台电机就存在较为严重的危害，像对电机及自身的损害等。