瘦斯達-現代化交流電動機軟起動器

Modern AC Motor Soft Starter

2022-12.V1作者：戴政耀 西普總工程師

西普-瘦斯達 WESTPOW? SOFTSTART?

西安西普電力電子有限公司被譽為“中國電機軟啟動器的領頭羊”，積累32年交流電機驅動控制技術經驗，2022年推出新一代節能型軟起動-瘦斯達（從Soft Start音譯）；瘦斯達-節能型軟啟動器-交流異步電機的起動器（starter），瘦斯達采用創新專有交交變頻閘流體控制技術解決了交流電機百年來無法多次起動歷史難題，起動沖擊電流制在2倍額定以下就可順利起動電機。

瘦斯達作為交流異步電機驅動控制產品，優越的起動特性能降低電網容量需求，電氣開關器件、驅動電機、負載都能滿足多次起動而不會影響正常壽命，旁路運行更不會造成電網環境污染問題。

瘦斯達按照負載特性分成流體機械專用（通用、標準、簡易系列）、恒轉矩產業機械專用（標準系列）及可逆運轉（工具機械）三種。瘦斯達緩沖起動平滑加速特性可減少機械沖擊問題、齊全的電機保護功能、現代化通訊接口達到節能驅動與現代化自動控制需要。

瘦斯達替代傳統星三角及各種降壓啟動裝置可降低20%電氣總投資成本，電控柜縮小80%體積，同時一次性解決傳統交流異步電機百年困擾多次起動受限問題并升級到工業4.0層次。

瘦斯達替代變頻器在流體機械應用可再節省15%耗電，在中高壓電機可再節省25%的節能省電效果而且沒有電網環境污染問題；瘦斯達技術由臺海兩地資深專業技術人員共同研究開發，歷時八年，獲得國家專利達二十多個，技術先進性超越歐美進口品牌同類產品，目前已經進入批量生產。

軟起動器的重大技術突破

 傳統軟啟動器不論歐美進口還是國產品的起動特性均無法使用在交流電機節能驅動控制（也就是不允許多次起?？刂疲┮矡o法帶載起動，因為傳統軟起動裝置采用降壓技術，而交流電機特性為起動轉矩與電壓平方成比例，傳統軟起動技術受限于起動電流太大（4-6倍）無法滿足電網及交流電機多次起動要求，降低起動轉矩導致恒轉矩負載產業機械、工具機械無法應用，這是傳統軟起動無主要缺失。

瘦斯達節能型軟起動器采用專有交交變頻技術完全解決了傳統軟起動器低起動轉矩的主要缺失。瘦斯達起動電機只需要兩倍額定電流以下，滿足多次起動電機節能控制以及產業工具機械恒轉矩起動控制需要，不影響電網穩定性、開關器件及驅動電機的正常壽命，采用旁路運行沒有電網環境污染問題。

參考下面實測電流圖形；上圖為瘦斯達與傳統軟起動器在電機空載的起動沖擊電流比較；下圖為瘦斯達在20%額定負載、40%額定負載均能順利起動，瘦斯達起動電流都限制在2倍額定以內。請注意傳統軟啟動器無法帶載起動，只有瘦斯達軟起動能夠帶載起動，滿足產業與工具機械負載的應用。

瘦斯達-空載電機起動電流（最大2倍）傳統軟起動-空載起動電流（最大6倍）

交流電機的驅動控制裝置

瘦斯達作為交流異步電機驅動控制產品，集軟啟動、串行通訊、自動控制、電機保護、節能驅動功能于一體，專有交交變頻技術限制起動電流限制在兩倍以下，優越起動性能滿足電網、開關器件及交流電機多次起動不受限，有效解決了交流電機無法多次起動世紀性難題以及產業機械恒轉矩負載無法應用的限制。

瘦斯達節能型軟起動器改變了交流電機節能驅動控制技術，降低電氣總投資成本20%以上，縮小電機控制柜80%體積，大幅度降低電網供電容量需求，提高起動轉矩降低起動沖擊電流，全數字電機保護功能，平滑軟起動避免負載機械沖擊應力，現代化通訊自動控制技術；選用瘦斯達產品等于完成電機開關柜的設計選型，瘦斯達節能型軟起動器讓交流異步電機起?？刂葡耖_關電燈一樣容易。

降低20%電氣成本

瘦斯達為用戶帶來更有效率更環保的電網供電系統，有效降低基本電費及流動電費；傳統電控柜縮小80%，瘦斯達替代傳統電控柜為用戶減少20%電氣總投資成本；提高產品高可靠性、先進性驅動控制技術、同時降低了電氣系統的檢修維護費用及降低停工損失。

（請參考瘦斯達對電氣供電系統以及傳動系統的影響分析）

節能就像開關電燈

瘦斯達具有低于兩倍的起動電流更大的起動轉矩特性，多次起動也不會影響到電網、開關器件及驅動電機正常壽命（也就是允許電機熱起動），因此瘦斯達是一種帶有節能功能的電機軟起動裝置。

瘦斯達起動次數可按照驅動電機絕緣等級及線圈溫度傳感器檢測保護（推薦瘦斯達標準系列）、采用上下限指令或模擬量自動控制，并參考瘦斯達標準起動時間及負載特性；如果需要快速起動或長起動請加大瘦斯達容量或增加冷卻風扇來選型。

備注：電機起動發熱量正比于起動電流的平方。

通用-B與標準系列-C是流體機械負載最佳節能產品

瘦斯達在通用-B與標準系列-C在流體機械負載驅動控制電機可達到最簡單有效的多次起停節能控制，起停電機像開關電燈，解決了百年來交流電機無法多次起動歷史難題，有效改變了傳統交流電機的節能控制方式，交流電機節能控制像開關電燈一樣簡單而且沒有電網環境污染問題，完全替代傳統各種降壓起動裝置、星三角、自耦變壓器、高壓熱變電阻器、固態降補軟起動、變頻起動裝置等裝置達到最高節能效果。

產業機械-G與工具機械專用-R軟起動器

   傳統降壓起動裝置（包括星三角）、軟啟動器均在產業機械應用都無法滿足多次起動需要。瘦斯達采用創新交交變頻技術大幅度提高起動轉矩降低起動電流，G系列適合應用在恒轉矩產業機械負載，也就是瘦斯達產品適合應用于產業機械（工具機械負載可選-R），這是產業機械電機起動裝置的重大突破，瘦斯達解決了交流異步電機恒轉矩負載百年來起動難題。瘦斯達有產業機械專用軟起動器的G系列以及頻繁起動、正反轉、電氣制動（起重機、電梯、破碎機）工具機械專用軟起動的R可逆系列。

中高壓電機的節能起動裝置

   傳統軟起動裝置的起動電流在4-6倍，因此無法滿足多次起動的要求，只能當作替代直接起動的單次起動裝置，還需要再作節能改造。西普瘦斯達中高壓軟起動裝置允許電機多次起?？刂?，起動電流限制在兩倍以下就可以順利起動電機而且電機不會過熱，不會影響電氣、傳動系統的正常壽命；所以瘦斯達中高壓軟起動裝置是中高壓電機理想的節能起動裝置。

   瘦斯達在流體機械驅動控制替代多電平變頻器可以得到25%以上的節能效果，因為變頻器自身帶有15%的基本運行損耗，多電平變頻器還增加10%的移相變壓器的運行損耗。同時變頻器本身帶來嚴重電網環境污染問題，電機壽命縮短，電機噪音污染等問題無法有效解決。

單相電機現代化控制

    瘦斯達單相軟起動器適合應用在單相電機及單相壓縮機的驅動控制裝置，解決了傳統單相電機的起動沖擊困擾，瘦斯達限制單相電機的起動沖擊電流在兩倍左右（直接起動約10倍額定電流），軟起動及平滑沒有震動的加速性能解決了空調系統的機械沖擊問題；瘦斯達單相電機軟起動器可以直接得到軟起動、電機完善保護、電氣通訊、自動化控制以及節能驅動各種功能。

變頻器不節能

變頻器不省電道理在于自身帶有15%基本運行損耗（中高壓25%）以及嚴重的電網環境污染問題，而且通用機械與流體機械驅動系統均設計在額定轉速下運行不允許調速，調速將會降低效率并減少驅動系統正常壽命。

瘦斯達利用多次起?？刂萍夹g來改變負載做功，無沖擊電流也沒有機械沖擊，多次起動電機不會損害電網、開關器件及驅動電機的正常壽命，節能效果高出變頻器15%以上（中高壓等級25%以上）而且旁路運行沒有電網環境污染環保問題，瘦斯達超越變頻器原有節能效果，瘦斯達可完全替代變頻器在流體、液壓、電磁閥控制系統節能驅動控制。

交流電機節能改造、技術改造產品

瘦斯達作為新一代交流電機驅動控制產品完全替代各種降壓起動裝置，包括傳統軟啟動器、變頻器在流體機械節能驅動控制，瘦斯達是通用機械、流體機械、產業機械與工具機械先進可靠的軟起動驅動控制裝置。選用瘦斯達即可一步到位滿足交流異步電機的軟起、控制、通訊、保護、節能驅動全部功能，電氣成本比較傳統電控柜更低，產品可靠性更高且沒有環境污染問題。瘦斯達是傳統電控柜及變頻器用戶最佳節能改造、技術改造產品。

瘦斯達技術替代傳統電控柜為客戶帶來的效益分析：

客戶重要利益-瘦斯達替代傳統電機控制柜

瘦斯達的三種拓撲（軟起動、二合一、三合一）可替代傳統電控柜的電氣部件分析，從下面表格可知降低20%以上電氣總成本（含土地成本、施工費用、材料費用、故障停工損失費用等）。

瘦斯達對于整個供電系統傳動系統的影響分析·

瘦斯達對供電系統/傳動系統的影響；

1. 可節省20%以上電氣總投資成本-替代傳統電控柜。

2. 電網變壓器容量需求減小，因為起動沖擊電流減小，變壓器效率與功率因數提高。

3. 電控柜縮小80%體積，大幅度降低電氣成本

4. 無功補償需求容量減小，起動電流減小相對的電網變壓器虛功減小。

5. 節省基本電費；電網變壓器容量減小每月基本電費下降。

6. 節省流動電費；通用與流體機械多次起停節能驅動控制。

7. 電網供電穩定性提高，避免電網閃爍問題。

8. 解決發電機電壓閃爍問題，特別在消防供電、自備電站、船舶場合。

9. 旁路運行綠色環保產品，旁路運行無環保及損耗。

10. 只需三條動力電纜線，大幅度降低材料成本及損耗。

11. 現場安裝操作不需電氣房集中控制，減少控制線滿天飛現象。

12. 防爆柜體積縮小80%，而且起停無火花拉弧現象。

13. 齊全電機保護功能，免除購買其他保護裝置費用。

14. 標配串行口通訊（127臺），全廠只需要4條控制線（解決當前車間控制線滿天飛）。

15. 驅動電機無噪音、無異常發熱，壽命大幅度延長。

16. 標配故障診斷系統，不必現場搶修。

17. 產品可靠性提高，故障率大幅度降低。

18. 智能制造與工業4.0；集中電腦控制。

19. 旁路運行，比變頻器節省15%以上的運行電費（中高壓25%）。

20. 沒有火花拉弧現象，避免火災、爆炸等嚴重意外事故風險。特別適合石油、化學、食品、冶煉、氣體、能源、倉庫等行業。

21. 綠色電機節能裝置；沒有變頻器的各種環境污染問題。

22. 現代化先進驅動控制技術，節能改造或技術改造最佳選擇。

瘦斯達鍵盤說明-突破傳統人機界面

瘦斯達家族產品標配鍵盤請參考表格說明，鍵盤共有三種都可以選購互換使用，鍵盤全部采用RS-485通訊接口與主控板連接（注意接口特點），客戶可以隨意掛靠鍵盤在通信線，鍵盤不必一定要靠近主控板。顯示屏鍵盤可顯示實時三相電流數據及三相電壓（P2除外），也是故障診斷系統故障顯示功能。

LCD漢顯-參數設定器-P1       小功率顯示屏-P2          標準顯示屏-P3       

鍵盤說明：

P1：LCD漢顯鍵盤-參數設定器，C、S、G、R系列及帶k編號的產品標配鍵盤，瘦斯達其他產品均可為選件。

P2：簡易系列小功率專用顯示屏 37L結構及更小結構使用，顯示屏人機界面；電控柜的人機界面-替代傳統電控柜外面的指針儀表及按鈕；顯示屏能夠將三相電流交替顯示實時數據（準確率0.5%），沒有參數設定功能，可以完全替代電控柜的人機界面。 A/M為自動-端子控制/手動-鍵盤操作。

P3：顯示屏 標準顯示屏；電控柜的人機界面-替代傳統電控柜外面的指針儀表及按鈕；顯示屏能夠將三相電流與三相電壓交替顯示實時數據（準確率0.5%），沒有參數設定功能，可以完全替代傳統電控柜的人機界面。

瘦斯達產品匯總

瘦斯達產品分類說明

1通用與流體機械負載 輕載（帶電磁閥）及平方遞減轉矩負載（風機、水泵）

2產業與工具機械單轉向 恒轉矩負載

3可逆系列，可正反轉控制或電氣剎車功能，適合工具機械、產業機械的正反轉控制、高頻度起?？刂?、沖擊性負載、緊急停車、電氣制動、低速節能控制（電扶梯）。

4單相電機專用（ODM-按客戶規格定制產品）。

詳細說明：

1． 通用/流體機械負載專用 輕載恒轉矩、平方遞減轉矩（風機、水泵）、空載（帶電磁閥控制的空氣壓縮機、冷凍壓縮機等）參考綠色部分；

C：標準系列 適合中大功率電機、需要多次起動節能驅動、精密機械（例如：注塑機）需要參數設定起動特性、模擬量開關量輸入（閉環控制）、電機線圈溫度檢測保護。

B：通用系列 帶有指針電流模擬量信號，滿足傳統電控柜人機界面。

E：簡易系列 只有簡單軟起?？刂贫俗?，可配合標配顯示屏鍵盤替代傳統電控柜人機界面，機械配套廠需要批量使用、成本控制的配套產品，ODM/可定制產品。

S：進口替代系列 以前習慣使用歐美進口品牌高品位軟啟動器的選型。

H：專用中高壓等級 中高壓流體機械節能驅動控制，觸發電路采用電磁隔離技術。

F：專用中高壓等級，中高壓流體機械節能驅動控制，觸發電路采用電磁隔離及光纖隔離兩種技術。 

2． G產業機械 各種工業生產機械，恒轉矩特性負載專用，參考淺藍色部分；注意：如需要正反轉、緊急停車、制動停車、頻繁起停、大慣性負載需要選擇可逆系列-R。

可逆系列（頻繁起動、正反轉、電氣剎車、緊急停車負載）。

3． 可逆系列-R 工具機械/產業機械需要可逆運行（正反轉）、需要緊急停車功能、需要電氣制動、需要高頻度起?？刂普垍⒖奸偕糠?，適合工具機械負載：車床、銑床、磨床、鉆床、刨床、沖床等工作母機負載。產業機械需要正反轉（電梯、起重機等）、電氣制動、緊急停車等恒轉矩負載；例如破碎機、壓延機械、軋鋼輸送帶、離心機、脫水機等。

4． M單相專用 單相交流電機、單相壓縮機驅動控制專用，請參考灰色部分，單相系列均為定制產品，機械配套OEM或定制品ODM，包括M5-簡易系列、M6-通用系列、M7-標準系列可選。

電壓等級、工作頻率：

電壓等級：

單相：110/220 V,

三相低壓等級：220/380/440/480/550/660/1140V;

三相中高壓等級：3/4.5/6/10KV

工作頻率：50 、60 HZ。

備注：

1容量范圍：功率沒有上限，滿足現有電機容量范圍；如有必要各種電機均可加大容量，因為瘦斯達起動電流只需要兩倍，越大容量性價比越高。

2 380V電機容量可達1500 kW；660V電壓可達2000 kW電機容量（可替代中高壓電機），;

3單相電機也可以有380-690V、中高壓等級。

4由于瘦斯達起動電流在兩倍以下，低電壓電機（690V以下）可以生產更大容量；傳統高壓10KV負載在3kkW以下最適合選擇低壓驅動來代替，請盡量選擇低壓驅動滿足交流電機安全、可靠、低成本特性。

瘦斯達三種拓撲：

瘦斯達三種拓撲：三合一、二合一及軟起動拓撲說明

軟起動拓撲：

名稱：交流電機軟起動器，只有軟起動部分滿足傳統老客戶設計選型，最適合直接用戶的節能改造、技術改造選型應用。

二合一拓撲（內置旁路）：

1. 名稱：交流電機驅動器或電機軟起動裝置，帶內置旁路接觸器的軟起動裝置，適合電氣工程師新上項目及節能改造、技術改造的不同電控柜選型需要。

2. 有傳統及工程配套型兩種結構，傳統結構-A（上進下出）。

3. 工程配套型分為上進線D及下進線Q及防滴型-Q2兩種。

4. 二合一與客戶選用軟起動自己配備旁路接觸器不一樣，因為瘦斯達內置旁路接觸器采用穩壓電源供電，不會受到電網壓降的影響，而且起動沒有拉弧火花現象；客戶自己配備旁路接觸器還需要考慮匯流排的成本及結構空間。

三合一拓撲（一體機）：

1. 名稱：交流電機驅動裝置，三合一拓撲也就是一體機，能夠達到降低傳統電控柜80%體積的效果，里面的配置部件最安全可靠的設計，

2. 三合一體積與空氣開關面積類似，沒有大多少，只是厚度較高一些，電氣工程師可以選擇多臺同柜方式設計，電氣成本下降20%以上。

3. 三合一拓撲有上進線-T、下進線-W以及防滴型結構-W2可選，客戶可依據電控柜的供電位置選擇何時合適的結構。

4. 新上項目推薦選用三合一（一體機）或二合一（內置旁路）結構，可大幅度縮減電控柜體積并降低電氣成本，也可選擇防滴型-W2結構在現場安裝操作。

三合一配備的塑殼空氣開關客戶可指定或選購偏好品牌規格產品。

瘦斯達產品結構種類匯總

（系列請參考產品匯總圖）

瘦斯達結構種類

傳統結構-裸機（上進下出）最適合直接用戶節能改造、技術改造選型應用。

軟起動拓撲-簡易系列-E（定制品）

通用系列-軟起動拓撲-BB   上旁路帶（U）

軟起動拓撲-標準系列-CB、進口替代系列-SB、EBK、BBK

二合一拓撲（內置旁路）簡易系列-EA、通用系列-BA 

二合一拓撲（內置旁路）標準系列-CA、進口替代系列-SA  EAK BAK  產業機械-標準系列-GA 可逆系列-RA

工程配套型結構 最適合設計院、機械配套、電控柜配套應用。

二合一拓撲（內置旁路）裸機結構XD（上進線）、XQ（下進線）

二合一拓撲（內置旁路）防滴型 XQ2

三合一拓撲（一體機）裸機結構 XT（上進線）、XW（下進線）

三合一拓撲（一體機）防滴型 XW2

外形參考（尺寸請參考各系列或尺寸表）。

工程配套型結構 最適合設計院、機械配套廠的新上項目電氣工程師設計選型。