概述
软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。国内软起动器以和平hps2系列软起动器最为有名，它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。
软起动器（又称软启动器，电机软起动器，软起动）是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为Soft Starter。它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。运用不同的方法，控制三相反并联闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。
技术原理
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。软起动一般有下面几种起动方式：
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。
斜坡恒流软起动
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(t1至t2阶段)，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，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、泵类负载的起动。
阶跃起动
开机，即以最短时间，使起动电流迅速达到设定值，即为阶跃起动。通过调节起动电流设定值，可以达到快速起动效果。
脉冲冲击起动
在起动开始阶段，让晶闸管在级短时间内，以较大电流导通段时间后回落，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。
电压双斜坡起动
在起动过程中，电机的输出力矩随电压增加，在起动时提供一个初始的起动电压Us，Us根据负载可调，将Us调到大于负载静磨擦力矩，使负载能立即开始转动。这时输出电压从Us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Ur时，电机也基本达到额定转速。软起动器在起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。
限流起动
就是电机的起动过程中限制其起动电流不超过某一设定值(Im)的软起动方式。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Im，然后保持输出电流。这种起动方式的优点是起动电流小，且可按需要调整。对电网影响小，其缺点是在起动时难以知道起动压降，不能充分利用压降空间。
突跳起动
在起动开始阶段，让晶闸管在极短的时间内全导通后回落，再按原设定的值线性上升，进入恒流起动，该起动方法适用于重载并需克服较大静摩擦的起动场合。
节能保护
节能功能
电动机属感性负载，电流滞后电压，大多数用电器都属此类。为了提高功率因数须用容性负载来补偿，并电容或用同步电动机补偿。降低电动机的激磁电流也可提高功率因数(HPS2节能功能，在轻载时降低电压，使激磁电流降低，使COS∮提高)。节能运行模式：轻载时降低电压减少了激磁电流，电机电流分为有功分量和无功分量(激磁分量）提高COS∮。
节能运行模式：当电动机负载轻时，软起动器在选择节能功能的状态下，PF开关热拨至Y位，在电流反馈的作用下，软起动器自动降低电动机电压。减少了电动机电流的励磁分量。从而提高了电动机的功率因数(COS∮)。(国产软起动器多无此功能)在接触器旁路状态下无法实现此功能。TPF开关提供了节能功能的两种反应时间；正常、慢速。节能运行模式：自动节能运行。正常、慢速两种反应速度）空载节能40%，负载节能5%。
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。
国内发展和应用现状
软启动器于20世纪70年代末和80年代初投入市场，填补了星-三角启动器和变频器在功能实用性和价格之间的鸿沟。采用软启动器，可以控制电动机电压，使其在启动过程中逐渐升高，很自然地控制启动电流，这就意味着电动机可以平稳启动，机械和电应力降至最小。因此软启动器在市场上得到广泛应用，并且软启动器所附带的软停车功能有效地避免水泵停止时所产生的“水锤效应”。
异步电动机以其优良的性能及无需维护的特点，在各行各业中得到广泛的应用。然而由于其起动时要产生较大冲击电流(一般为Ie的5-8倍)，同时由于起动应力较大，使负载设备的使用寿命降低。国家有关部门对电机起动早有明确规定，即电机起动时的电网电压将不能超过15%。解决办法有两个：增大配电容量，采用限制电机起动电流的起动设备，如果仅仅为起动电机而增大配电容，从经济角度上来说，显然不可取。为此，人们往往需要配备限制电机起动电流的起动设备，过去人们多采用Y/△转换，自藕降压，磁控降压等方式来实现。这些方法虽然可以起到一定的限流作用，但没有从根本上解决问题。
国外发展和应用现状
伴随传动控制对自动化要求的不断提高，采用可控硅为主要器件、单片机为控制核心的智能型电动机起动设备—软起动器，已在各行各业得到越来越多的应用，由于软起动器性能优良、体积小、重量轻，并且具有智能控制及多种保护功能，而且各项起动参数可根据不同负载进行调整，其负载适应性很强。因此电子式软起动器将逐步取代落后的Y/Δ、自耦减压和磁控式等传统的减压起动设备成为必然。
电力电子技术的快速发展，智能型软起动器得到广泛应用。智能型软起动器是一种集软起动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的新颖电机控制装置，又称为SoftStarter。它不仅实现在整个起动过程中无冲击而平滑的起动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节起动过程中的参数，如限流值、起动时间等。此外，它还具有多种对电机保护功能，这就从根本上解决了传统的降压起动设备的诸多弊端。
供应商信息
长沙奥托自动化技术有限公司
施奈德
罗克韦尔
丹佛斯
西安西普
东方安博
经典案例
本系统为供水系统，使用两组两用一共共6台水泵，每台水泵电机为75 kW。其中1#，2#，3#泵为A组，4#，5#，6#泵为B组。每组两台水泵共用一台备用水泵，在运行过程中，任一水泵出现故障时，备用水泵能及时自动投入运行，且运行水泵和备用水泵可自由切换。例如：A组1 #泵为备用水泵，则2#，3#泵为运行水泵，不论2#泵还是3#泵出现故障，1#泵将自动投入运行；其他情况如此类推。B组水泵运行状况与A组相同。
由于水泵电机功率为75 kW。直接启动和停止将会影响电网及其他用电设备的正常工作，对电机本身也会带来损害，且在启动时造成供水压力产生突变，既影响供水质量又影响管道内设备的使用。本系统采用一台欧姆龙PLC(CPM2A一60CDR—A)和一台施耐德软启动器(ATS46C-17N)，通过程序控制，实现软启动、软停止单元的一拖六运行。
PIC控制程序
控制程序主要部分由三段组成，控制梯形图如图4所示。第一段为每台水泵软启停过程、正常运行过程及备用泵自动投入运行的控制程序，以1#泵为例，控制梯形图为R14～R15，2#～6#泵的控制梯形图与1#泵的控制梯形图相同(R16～R25)。第二段为软启停过程中，PLC的控制信号与ATS46C一17N运行状态之间的时序逻辑控制程序，该段程序是所有水泵运行过程共用程序，控制梯形图为R26～R35。第三段为水泵电机的运行状态指示部分，即对故障进行声光报警，包括测试、消音、确认等功能。
运行状态分析
以1#泵为例分析运行过程。当1 #泵不为备用泵且无故障时，要启动或停止1#泵，必须满足此时软启动器不在启停其他水泵．即KM21～KM61不处于接通状态，若条件具备，可以启动1#泵。按1#泵启动按钮，从梯形图可以看出：KAM1接通(R14)，ka接通(R26)，延时(KA)1 s后，KAT接通(R28)软启动器控制单元模块“RUN”端接收1 s启动脉冲(R34)，软启动器开始启动加速。此时，R1A输出运行状态“ON”，ACDEC接通(R32)，KM11接通(R14)，1#泵处于软启动状态运行(启动加速时间由ATS46C-17N中的ACC参数确定)。加速时间到时，R2A输出状态“0N”，SHUNT接通(R33)，KMl2接通(R15)，同时，R1A输出状态“OFF”，ACDEC断开，KM11断开，1 #泵转入正常运行。
停止1 4泵的前期条件与启动条件相同。停止动作过程为：按下1 #泵停止按钮．R1A输出状态“0N”，ACDEC接通，AR1接通(R14)，KM11接通，延时(KA)0．3 s(R27)后，KT接通(R29)，KMl2断开(R15)，1#泵转入软停止过程 (停止减速时间由ATS46C-17N中的DEC参数确定)。减速时间到时，R1A输出状态“OFF”，ACDEC断开，KM11断开，ATS46C-17N转为待命状态。
当1 #泵为备用泵时，SA-1接通，无论是2#泵故障(2FR接通)还是3#泵故障(3FR接通)，延时2 s后，自动启动1#泵(动作过程与按1#泵启动按钮后的过程相同)。
在1#泵正处于软启动或软停止过程中时，KM11接通，由控制梯形图(R16，R18，R20，R22，R24)可以看出2#～6#泵不具备软启、停条件，系统不会产生误动作。2#～6#泵的运行过程与1#泵完全相同，不再一一叙述。
参考文献
[1] 控制与传动网.聚焦发展中的软启动——访国内外软启动生产商[EO/OL]. http://www.chuandong.com/publish/news/2006/10/news_1_5_23763.html. 2006-10-8.
[2]李锋.用PLC实现一台软启动器控制两组两用一备电机的启停[J].现代电子技术，2004，27（16）：10-12.
