变频器和软启动器的区别及优劣比较研究
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【摘 要】变频技术在电子设备中的应用为供电频率的转变和机电设备运转速度的调节提供了基础，减少了机电设备运行的负载和功耗，既延长了机电设备的使用寿命，有节约了电力资源，可谓一举两得。实现机电设备变频功能的主要技术是变频器的应用和软启动器的应用，虽然它们二者都能够对机电设备供电频率进行自动调节，但二者在机电设备中的应用及其质量还是存在较大的差别，本文主要论述了变频器和软启动器的区别、优劣对比
【关键词】变频器;软启动器;区别;优劣
引言：传统电动机作为工业生产和中重要设备，其应用的耗能和设备自身的寿命影响着工业生产的成本。在电动机诞生以前，工业耗能在社会各领域中的耗能总耗能中的比例高达70%，随着电动机的应用，工业领域的耗能减少40～50%。电动机的发展不仅促进了工业的发展，同时还为战略新兴产业的节能环保和资源充分利用提供了发展机遇。这和变频器、软启动器的应用有着重要的关系。变频器和软启动器在现代工业电动机中的应用对于改变电动机启动电流及额定电压有着重要的作用，它们二者都具有降低自动调节电压的功能，既保证了电动机在启动过程中的安全性，有节约了启动过程中的耗能。
一、变频器概述
变频器是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。一般的电动机在启动的过程中的耗能较多，应用变频器可以改变电机交流电的频率，使得工作电源频率运行更加平稳，对于减低电启动耗能对于降低工业耗能有着重要的意义。20世纪60年代，变频电动机开始出现，70～80年代广泛应用。随着变频技术和微电子技术在机电设备中的应用，工业领域的耗能由原来社会总耗能的70%降低40～50%，从而节约了大量的电能。尤其是高效电动机的发展极大的提高了工业制造中的生产效率，降低了生产耗能[1]。变频器在工业社会中应用后取得了市场的一致好评，后来随着变频器、微电子技术在电动机中的应用，为电子设备及机电一体化设备的精准变频提供了技术，推动了工业向现代化、自动化、电动化和机械法发展，新型工业因此而诞生。
二、软启动器概述
软启动器是一种集软启动、软停车、轻载节能和多功能保护于一体的电机控制装备。实现在整个启动过程中无冲击而平滑的启动电机，而且可根据电动机负载的特性来调节启动过程中的各种参数，如限流值、启动时间等。20世纪七八十年代，随着计算机技术、电子控制技术、网络技术等技术的发展，软启动器在机电一体化设备的到应用。在新型工业时代，电动机的应用优势显而易见，工业耗能在社会总耗能中的比例继续降低，减低到30%以下。该技术应用后弥补了变频器及启动器在应用价格上的劣势，并且具有更多的实用性功能。软启动器具有比变频器更加简单的结构，它可以广泛应用与机械设备的电动机中，使得机械设备的启动状态更加的平稳，电动机启动过程中的机械力和电应力也得到控制，机械设备启动中的耗能就相应的减少。从软启动器应用范围来看，软启动器具有比变频器更加便宜的价格，并且软启动器通过电动控制的方式减少了自动化机械设备维护的环节，因此在市场应用取得了更高的评价。当然，软启动器应用后变频器并没有完全被取代，它仍旧是电动机中的一项重要技术，二者以其各自的应用优势在不同的机械设备电机中取得了良好的应用效果。
三、变频器和软启动器的区别
（一）变频器的特性
变频节能、功率因数补偿节能、软启动节能是变频器的三大特性，这三大功能直接保证了变频器在电动机中应用的节能效果。变频功能是通过调节启动电流、电压及频率完成的;补偿功能通过变频调速减少了设备运行中的热损耗，提高了电网的有用功率，从应用率的范围层次节约了耗能;软启动动能是通过调节启动电机的速度、频率使得启动电流始终保持在额定电流之内，减少了电机启动对电网的冲击力度[2]。
（二）软启动器的特性
软启动器具有过载保护功能、缺相保护功能、过热保护功能、测量回路参数功能的基本功能。此外它还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。
四、变频器和软启动器的优劣对比
随着电力电子技术的发展，现代工业向一體化、自动化的方向发展，这就要求机电设备具有更好的性能及应用优势，单纯的技术并不能满足现代工业机电一体化、自动化的发展，变频器和软启动的综合应用才是现代化机电市场应用的主要趋势。变频器和软启动器在机电一体化设备中的综合应用说明了二者在机电一体化设备的应用中有着各自的优劣性，综合应用的目的就是互相弥补、综合发挥，使得机电一体化设备的综合运行达到更加高效、节能的目的。
变频器和软启动器的根本区别在于软启动器是调压器，用于调节电压，它并不具备调频的功能。而变频器主要用于变频和调速，它既有改变电压、也有调节频率的功能。频频器的功能决定了它的价值，因此变频器的价格要比软启动器昂贵的多。为了保证变频器较多的功能，其设计结构也相比软启动器更加复杂。变频器在启动变配电网时需要应用源滤波器、电抗器来一直谐波，它的电源不受电机本身功率的影响，因此节能效果更加明显。软启动器相对而言结构简单，功能也较之于变频器的范围要小的多。高性能的变频器不仅具有较好的变频节能功能，而且还有较多的外部接口，这位机电一体化的自动控制系统的建立提供基础，为机电组的节能变频功能的实现提供了自动控制的基础[3]。
从变频器和软启动器的特性来看，变频器在节能方面更突出优势，其应用特性处处以节能为基础，通过变频节能、功率因数补偿节能、软启动节能三种不同的节能方式，使电动机的节能功能最大化，其中软启动功是通过变频器改变电流，是电动机启动时电流从零开始，减少了电机硬启动对电网直接冲击造成的伤害，保护了设备及其线路，还节省了电动机启动中的耗能。通过变频器软启动的特性，说明变频器具有与软启动器相似的调压作用。软启动器的特性则更趋向与设备及线路的保护功能。软启动器通过过载保护、缺相保护、过热保护、回路参数及电子电路组合的连锁保护等多种方式加强了机电一体化设备在运行中的电路保护，能够起到对电流、电压有效的调节和控制的目的。由于软启动器的保护功能更加明显，在电机中应用软启动器能够使电机具有更加平稳启动机器运行的效果，更重要的是它能够保护电机在运行中的安全性，因此同样具有较好的节能效果。此外，软启动器在机电设备中的应用还具有结构简单的优势、操作方面、控制效率高的优势，因而软启动器的应用范围更广[4]。现阶段，软启动器广泛的应用与各类的记者设备电机中，如冷冻机组、生活泵、喷淋泵、消防泵等。
结语：综上所述，随着现代工业的发展需求的推动，电动机的启动方式趋于多样化，不同的电动机启动方式不同，优劣属性也各异。大型生产企业在选择变频器或软启动器作为电动机的核心技术，关键点在与了解电动机的启动特性和载压降压的需求，选择适合电动机启动的调速、保护装置，在确定到底适合变频器还是软启动器。无论是变频器还是软启动器，在电动机中应用的目的是为了是机电设备达到更加平稳的启动及运行状态，只有在更加平稳的运行状态之下，才能更好的保障电动机在较低耗能的状态下具有更长的使用寿命。
参考文献：
[1]李萍.变频器和软启动器的区别及优劣比较[J].科技与企业，2015（05）：227.
[2]宫文展.基于变频的重载软启动器研制[D].陕西科技大学，2012.
[3]景巍.大功率三电平变频器功率器件损耗研究[D].中国矿业大学，2011.
[4]苻志强.变频器和软启动器的对比研究[J].工程技术研究，2016（05）：92+94.
（作者单位：众润工程技术（天津）有限公司）
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