固态软起动器和控制器应用手册
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固态软起动器和控制器应用手册。
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固态软起动器和控制器
应用手册
2006年9月版本
目录
引言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 负载的类型和特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
关于本手册 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
电机和软起动的基本原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 负载类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 其他功能注意事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
交流电机. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 标准的负载转矩 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
交流电机的类型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 控制器和起动器的选用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
感应电机. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 选用的考虑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
外壳. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 选择电机的软起动 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
通风. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 测量电机的转矩 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
交流电机的控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 软起动应用的问题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
软起动基础 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 软起动器应用的数据工作表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
软起动用途 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 公式，换算表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
其他降压起动方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
基本机构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 怎样计算转矩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 怎样计算功率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
转矩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 怎样计算表面速度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
计算转矩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 怎样计算泵的功率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
计算功率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 怎样计算风机和鼓风机的功率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
惯量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 怎样计算输送机的功率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 怎样计算加速转矩 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
圆柱体. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 怎样计算电机最大转矩 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
皮带轮/齿轮 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 怎样计算转动惯量WK2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
反映到机轴上的转动惯量WK2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 怎样计算电机机轴上的等转动惯量WK2 . . . . . . . . . . . 19
减速器的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 电学公式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
齿轮减速器的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 感应电机公式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
齿轮减速器 —超吊负载 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 换算表和缩略语表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
有关齿轮的其他事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 术语表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
控制器和起动器理论和应用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
使用软起动器和控制器的好处. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
软起动器和控制器的基本原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
负载特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
标准的软起动调节 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
电机应用注意事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
安装的适用性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
AP03902001C 欢迎上网查询更多信息：www.EatonElectrical.com.cn应用手册 固态软起动器和控制器
第2页 生效日期：2006年9月
引言 交流电机的类型 ■ B类：B类电机为通用电机，在感应电
机的销售中占有最大的份额，转差率
交流电机可以分为两大类：感应电机和
关于本手册 通常为3到5%或更低。B类电机适
同步电机。本手册仅涉及三相感应电机
下列内容的目的是在于使用户熟知电机 和软起动器的使用，虽然在某些场合 用于起动转矩要求低的地方：如风机、
固态软起动器和控制器的原理和操作， 鼓风机、离心泵和压缩机。它通常配
下，软起动器也可以用于单相电机。
使用户更好地选择控制器或起动器，使 用固态软起动装置。
其适用于特定的负载和用途。我们为方 感应电机
便用户，提供了一些参考资料。 在所有的电机中，感应电机是最简单和
最可靠的。标准的种类为标准感应电机
这些资料取自最新的操作手册和如NEC
和线绕式转子电机。
(美国电力标准)，NEMA(北美电力协
会标准 )，IEEE( 美国电力电子工程学
三相
会标准 ) 等等。它们能满足大部分的应
根据NEMA标准，三相感应电机可以分
用场合，但并不包括所有的应用和一些
为4类。(注：IEC设计标准与NEMA标
特殊的应用。对于大部分电机负载，工
准稍有不同 ) 该分类或设计由下列因素
厂里有经验的工程师可以帮助用户使用
决定：堵转转矩和电流，停转转矩，拉
电机控制器和起动器来解决。一些用于
升转矩和转差率等。下面给出了每一种
控制和逻辑的具体设定值和信号需要用
设计的速度-转矩特性曲线。这些特性曲
户自行设置。
图2：B型多相电机
线适用于采用固定电压、频率为 60 Hz/
50Hz的市电。
对于特定的设备，用户必须自行确定控
制器和起动器的匹配性。 ■ A类：与B类相比，电机具有稍高的 ■ C类：C类电机在正常的起动电流和
停转转矩和稍低的起动转矩。转差率 低转差率下，具有高起动转矩。C 型
电机和软起动的基本原理 通常为3到5%或更低。A类和B类 电机通常使用在起动转矩高，但额定
电机之间的主要区别是B类限定起动 负载正常的场合，并且在达到运转速
引言
电流，A类不限定起动电流，其用途 度后不会承受高过载。C 类电机的转
固态软起动器或控制器控制交流电机的
相同。A类电机可以使用固态软起动 差率为 5% 或以下。C 类电机通常用
起动转矩和电流。它们能用于各种应
装置。 于要求高负载起动转矩的地方，如破
用，如：
碎机、搅拌机、往复泵和高摩擦输送
■ 商业－ HVAC 暖通空调系统的风机 机。在配用软起动控制器或起动器应
和泵。 确保起动转矩和起动时间满足要求。
■ 一般工业用途－风机、泵、输送机、
材料搬运和处理设备。
■ 其他－林业产品、采矿、冶金和印
刷。
本手册为评估电机控制器和起动器的用
途提供必要的基础知识。
交流电机
图1：A型多相电机
伊顿软起动器和控制器用于操作控制标
准电机。在正常情况下，大部分电机可
用软起动和控制器。对于新的设备要使
应用手册
2006年9月版本
目录
引言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 负载的类型和特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
关于本手册 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
电机和软起动的基本原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 负载类型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 其他功能注意事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
交流电机. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 标准的负载转矩 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
交流电机的类型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 控制器和起动器的选用. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
感应电机. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 选用的考虑. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
外壳. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 选择电机的软起动 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
通风. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 测量电机的转矩 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
交流电机的控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 软起动应用的问题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
软起动基础 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 软起动器应用的数据工作表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
软起动用途 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 公式，换算表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
其他降压起动方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
基本机构. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 怎样计算转矩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 怎样计算功率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
转矩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 怎样计算表面速度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
计算转矩. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 怎样计算泵的功率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
计算功率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 怎样计算风机和鼓风机的功率. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
惯量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 怎样计算输送机的功率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 怎样计算加速转矩 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
圆柱体. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 怎样计算电机最大转矩 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
皮带轮/齿轮 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 怎样计算转动惯量WK2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
反映到机轴上的转动惯量WK2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 怎样计算电机机轴上的等转动惯量WK2 . . . . . . . . . . . 19
减速器的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 电学公式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
齿轮减速器的选用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 感应电机公式. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
齿轮减速器 —超吊负载 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 换算表和缩略语表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
有关齿轮的其他事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 术语表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
控制器和起动器理论和应用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
引言. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
使用软起动器和控制器的好处. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
软起动器和控制器的基本原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
负载特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
标准的软起动调节 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
电机应用注意事项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
安装的适用性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
AP03902001C 欢迎上网查询更多信息：www.EatonElectrical.com.cn应用手册 固态软起动器和控制器
第2页 生效日期：2006年9月
引言 交流电机的类型 ■ B类：B类电机为通用电机，在感应电
机的销售中占有最大的份额，转差率
交流电机可以分为两大类：感应电机和
关于本手册 通常为3到5%或更低。B类电机适
同步电机。本手册仅涉及三相感应电机
下列内容的目的是在于使用户熟知电机 和软起动器的使用，虽然在某些场合 用于起动转矩要求低的地方：如风机、
固态软起动器和控制器的原理和操作， 鼓风机、离心泵和压缩机。它通常配
下，软起动器也可以用于单相电机。
使用户更好地选择控制器或起动器，使 用固态软起动装置。
其适用于特定的负载和用途。我们为方 感应电机
便用户，提供了一些参考资料。 在所有的电机中，感应电机是最简单和
最可靠的。标准的种类为标准感应电机
这些资料取自最新的操作手册和如NEC
和线绕式转子电机。
(美国电力标准)，NEMA(北美电力协
会标准 )，IEEE( 美国电力电子工程学
三相
会标准 ) 等等。它们能满足大部分的应
根据NEMA标准，三相感应电机可以分
用场合，但并不包括所有的应用和一些
为4类。(注：IEC设计标准与NEMA标
特殊的应用。对于大部分电机负载，工
准稍有不同 ) 该分类或设计由下列因素
厂里有经验的工程师可以帮助用户使用
决定：堵转转矩和电流，停转转矩，拉
电机控制器和起动器来解决。一些用于
升转矩和转差率等。下面给出了每一种
控制和逻辑的具体设定值和信号需要用
设计的速度-转矩特性曲线。这些特性曲
户自行设置。
图2：B型多相电机
线适用于采用固定电压、频率为 60 Hz/
50Hz的市电。
对于特定的设备，用户必须自行确定控
制器和起动器的匹配性。 ■ A类：与B类相比，电机具有稍高的 ■ C类：C类电机在正常的起动电流和
停转转矩和稍低的起动转矩。转差率 低转差率下，具有高起动转矩。C 型
电机和软起动的基本原理 通常为3到5%或更低。A类和B类 电机通常使用在起动转矩高，但额定
电机之间的主要区别是B类限定起动 负载正常的场合，并且在达到运转速
引言
电流，A类不限定起动电流，其用途 度后不会承受高过载。C 类电机的转
固态软起动器或控制器控制交流电机的
相同。A类电机可以使用固态软起动 差率为 5% 或以下。C 类电机通常用
起动转矩和电流。它们能用于各种应
装置。 于要求高负载起动转矩的地方，如破
用，如：
碎机、搅拌机、往复泵和高摩擦输送
■ 商业－ HVAC 暖通空调系统的风机 机。在配用软起动控制器或起动器应
和泵。 确保起动转矩和起动时间满足要求。
■ 一般工业用途－风机、泵、输送机、
材料搬运和处理设备。
■ 其他－林业产品、采矿、冶金和印
刷。
本手册为评估电机控制器和起动器的用
途提供必要的基础知识。
交流电机
图1：A型多相电机
伊顿软起动器和控制器用于操作控制标
准电机。在正常情况下，大部分电机可
用软起动和控制器。对于新的设备要使
AIGC固态软启动器和控制器应用手册是一本详细介绍固态（如电力电子）软启动器以及相关控制器技术的专业指导文档。该手册通常包含以下内容：
1. **产品介绍**：阐述固态软启动器的工作原理，包括其采用的电力电子器件（如IGBT、MOSFET等）在电路中的配置和作用，以及与传统接触器式软启动器的区别。
2. **技术参数**：详细列出产品的额定电压、电流、频率范围、启动/停止时间、最大输出功率等关键性能指标。
3. **安装与接线指南**：提供适用于不同负载类型（如电动机、泵、风机等）的正确接线方式和注意事项，确保设备能安全、有效地接入电网并启动负载。
4. **控制逻辑及设置说明**：介绍如何通过外部接口或内置微处理器对软启动器进行参数设置，如电机参数识别、启动模式选择（斜坡升压、脉冲宽度调制等）、故障保护功能设定等。
5. **运行与维护**：提供关于日常使用中可能出现的问题及其解决方法，以及定期维护保养的要求，以保证设备长期稳定运行。
6. **示例应用案例**：展示各种典型应用场景下的实际应用效果，帮助用户理解和掌握软启动器和控制器在实际工程中的具体运用。
7. **安全警示与注意事项**：强调操作过程中的潜在风险和安全规定，确保用户在使用过程中能够遵守相关规定，避免安全事故的发生。
总之，固态软启动器和控制器应用手册为用户提供了一套全面而详尽的技术支持工具，以便于他们准确、高效地进行产品选型、安装、调试与维护。
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