西门子SIRIUS软起动器3RW4443-2BC36

软启动器工作原理与主电路图，软启动器的选择及应用。
1 软启动器工作原理与主电路图西门子SIRIUS软起动器3RW4443-2BC36

软启动器采用三相反并联晶闸管作为调压器，将其接入和定子之间。这种电路如三相全控桥式整流电路，主电路图见图1。使用软启动器启动时，晶闸管的输出电压逐渐增加，电动机逐渐加速，直到晶闸管全导通，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，避免启动过流跳闸。待达到额定转数时，启动过程结束，软启动器自动用旁路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，提高其工作效率，又使电网避免了谐波污染。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，转数逐渐下降到零，避免自由停车引起的转矩冲击。软启动与软停车的电压曲线见图2，3。

2 软启动器的选用

（1） 选型：目前市场上常见的软启动器有旁路型、无旁路型、节能型等。根据负载性质选择不同型号的软启动器。

旁路型：在电动机达到额定转数时，用旁路接触器取代已完成任务的软启动器，降低晶闸管的热损耗，提高其工作效率。也可以用一台软启动器去启动多台电动机。

无旁路型：晶闸管处于全导通状态，电动机工作于全压方式，忽略电压谐波分量，经常用于短时重复工作的电动机。

节能型：当电动机负荷较轻时，软启动器自动降低施加于电动机定子上的电压，减少电动机电流励磁分量，提高电动机功率因数。

（2） 选规格：根据电动机的标称功率，电流负载性质选择启动器，一般软启动器容量稍大于电动机工作电流，还应考虑保护功能是否完备，例如：缺相保护、短路保护、过载保护、逆序保护、过压保护、欠压保护等。

3 Alt48软启动器的特点

Alt48软启动器启动时采用技术的转矩控制。转矩斜坡上升更快速，损耗更低。具有电动机和软启动器综合保护功能，能全时连续检测电机电流，提供电机可靠和完整保护，这种保护功能在启动结束旁路后仍能起作用，这是其它软启动器都不具备的。

Alt48在保持加速力矩的同时，实时计算定子和转子的功率。在整个加速周期连续计算电机功率因数和定子损耗，通过检测电压和电流来计算功率因数，并扣除定子损耗，得到实际的转子功率和电机力矩。

4 Alt48软启动器的应用

设计采用一拖二方案，见图4，即一台软启动器带两台水泵，可以依次启动，停止两台水泵。一拖二方案主要特点是节约一台软启动器，减少了投资，充分体现了方案的经济性，实用性。

(1) 启动过程：首先选择一台电动机在软启动器拖动下按所选定的启动方式逐渐提升输出电压，达到工频电压后，旁路接触器接通。然后，软启动器从该回路中切除，去启动下一台电机。

(2) 停止过程：先启动软启动器与旁路接触器并联运行，然后切除旁路，后软启动器按所选定的停车方式逐渐降低输出电压直到停止。

5 应用效果

通过一年的运行，表明该装置可靠性高，性能完善，能满足生产要求。主要体现在以下几点：

(1) 使用软启动器后，启动电流明显降低，减少配电容量与增容投资。

(2) 软启动器实现平稳启动，对水泵及管道无冲击，提高供电可靠性和供水可靠性。

(3) 采用软停车方式减少对机械的冲击，防止水锤效应，延长水泵及其相关设备的使用寿命。

(4) 多种启动模式及保护功能融于一体，防止事故的产生。

3RW 固态电机控制器设计用于简便启动条件中。在异常条件或增大开关频率的情况下，可能有必要选择一个较大的设备。如果起动时间较长，必要时必须选用用于较重起动负载的过载继电器。推荐使用 PTC 传感器不允许在电机馈电线内 SIRIUS 3RW 软起动器和电机之间使用电容性元件（如，不能使用无功补偿设备）。此外，无论是用于无功补偿的静态系统，还是动态 PFC（功率因数校正），在启动时和软起动器斜降时都不能并行操作。这对于防止补偿设备和/或软起动器发生故障来说十分重要。

主电路的所有元件（比如熔断器，开关设备和过载继电器）应该按照在加载短路时直接起动的情况下相应的进行选型。熔断器，开关设备和过载继电器必须单独订购。请遵守在技术数据中的大开关频率。注：在接通感应电机时，所有类型的起动器上（直接起动器、星-三角起动器、软起动器）通常都会产生电压降。馈电变压器的尺寸必须能达到这样的效果：启动电机时，所发生的电压降不能超出允许公差的范围。 如果馈电变压器确定尺寸时边沿较小，则好从一个独立电路（都不依赖于主电压）将控制电压馈入，以便防止可能发生将软起动器切断的情形。

SIMATICS7-300通用控制器可以节省安装空间并且具有模块化设计的特点大量的模块可根据手头的任务被用于扩展集中系统或创建分散结构的系统，并促进备件成本效益的经济性。凭借其令人印象深刻的创新系列，SIMATICS7-300通用控制器成为了一个可以有效节省用户额外投资和维护成本的综合系统。控制功率半导体不仅导致不对称，在起动电压低于电机起动电压值的 50 % 时，还导致之前提到的直流部件产生严重的噪音。

用于这些软起动器的控制方法省去了软起动相位的直流部件，并防止了可能产生的制动扭矩。该方法创建了在速度、扭矩和电流上升上*的电机软起动，从而可实现电机的缓和两相起动。同时，起动操作的声音质量与三相控制软起动器接近。可通过电机软起动期间不同极性半波电流的持续的动态协调和均衡来实现。因此命名为“极性平衡”。

SIRIUS 3RW30 软起动器在对空间需求小上具有突出特性。集成式旁通触点意味着电机起动后，在交易时无需考虑功率半导体（晶闸管）的功耗。从而降低了热损失，使设计更加紧凑，且无需外部旁通电路。 
在接通感应电机时，所有类型的起动器上（直接起动器、星-三角起动器、软起动器）通常都会产生电压降。馈电变压器的尺寸必须能达到这样的效果：启动电机时，所发生的电压降不能超出允许公差的范围。 如果馈电变压器确定尺寸时边沿较小，则好从一个独立电路（都不依赖于主电压）将控制电压馈入，以便防止可能发生将软起动器切断的情形。

同时，软起动器还具有其它集成式功能，如可调限流、电机过载和本征设备保护及可选热敏电阻电机保护。由于这些功能，无需再购买和安装如过载继电器等保护设备，因此，电机额定值越高，这些功能也越重要内部本征设备保护可防止晶闸管热过载及功率方面的缺陷。另一个选择，可使用半导体保险丝防止晶闸管短路。

由于集成式状态监控和故障监控，该紧凑型软起动器具有许多不同的诊断功能。使用 4 个 LED 和继电器输出，来指示工作状态以及电源或相位故障、负载缺失、不允许的脱扣时间/等级设置、热过载或设备故障等，实现监控和诊断起动器额定功率达 250 kW（400 V 时），可用于三相电网中的标准应用。 超小外形尺寸、低功率损耗和简单起动仅仅是 SIRIUS 3RW40 软起动器的众多优点中的三个。

“增安型”防护 EEx e，符合 ATEX 指令 94/9/EC
S0 到 S12 规格的 3RW40 软起动器适合起动带“增安”型保护 EExe 的防爆电机。

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