变频器与软启动器：功能、优劣及应用场景全解析

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@小白创作中心

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http://www.360doc.com/content/24/0722/23/80935859_1129436882.shtml

变频器和软启动器是工业自动化领域中常用的两种电机控制设备。它们在功能、应用场合和成本上都有明显的区别。本文将从定义、作用、优缺点等多个维度对这两种设备进行详细的对比分析，帮助读者更好地理解它们的特点和适用场景。

变频器是一种将固定电压、固定频率的交流电转换为可变电压、可变频率的交流电的设备。它通过调节输出电压和频率来控制电机的速度和启动过程，从而实现软启动和节能的目的。

软启动器是一种串接于电源与被控电机之间的设备，通过微电脑控制其内部的晶闸管触发导通角，实现交流调压，使电机输入电压从零逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，从而实现平滑启动，降低启动电流，避免启动过流跳闸。

优点：
1. 调速功能：可以调节电机速度，适用于需要调速的场合。
2. 节能效果好：通过调节频率和电压，提高系统效率。
3. 多功能：具备软启动器的所有功能，并且可以调速和控制电机运行。
缺点：
1. 造价高：价格较高，比软启动器贵很多。
2. 谐波污染：PWM控制方式会产生高次谐波电流，影响电力系统运行效率。
3. 过载保护差：过载能力较差，容易出现过载报警。

优点：
1. 成本低：价格较低，适用于不需要调速的场合。
2. 简单可靠：结构简单，使用方便。
3. 减少冲击：有效降低启动电流，减少对电网的冲击。
缺点：
1. 不能调速：只能调节电压，不能调节频率，无法实现调速功能。
2. 保护功能有限：启动后退出系统，失去保护功能。
3. 启动转矩低：启动转矩较低，无法实现零冲击启动。

类别	变频器	软启动器	备注
基本原理	“面积等效”原理，用矩形脉冲电压代替正弦波电压	“削波降压”原理，通过输出不完整的正弦波电压减小起动电压
主电路结构	由整流二极管、制动电路、逆变管等组成	一般是三个双向晶闸管或6个反并联的晶闸管	变频器输入侧产生谐波电流，软启动器在软起和软停过程中产生谐波电流
输出电压波形	矩形脉冲	起动过程中电压是有缺口的正弦波，起动完毕后输出完整的正弦波	变频器输出侧产生过电压，大小与运行频率、开关频率、电缆长度和类型有关
输出电流波形	不规则的正弦波	与电压波形基本相同	变频器输出侧增加电机电抗器或正弦波滤波器，电压输出波形规整
起动转矩	启动转矩Ta>=0.5Tn，起动过程转矩能力可达1.3-1.7倍额定转矩	一般为0.4倍左右的额定转矩，即使采用突跳转矩也不能提高起动转矩
调节参数	频率f，效率高	转差率S，效率低