大功率的電機在啟動的時候往往需要借助軟起或者變頻器，其原因如下：

1、起動電流達(dá)到電機全載工作電流的800%以上

2、巨大的起動電流引起電網(wǎng)電壓下降，影響到其他負(fù)載

3、電機在全壓啟動時的電流過大，會引起電路中具有過載保護功能的元器件動作。

4、機械系統(tǒng)-齒輪箱、風(fēng)扇皮帶、電機軸、水泵軸壽命縮短，磨損加劇

5、易碎的產(chǎn)品碎裂、破裂、散落，定位產(chǎn)品的位移等

由于變頻軟起動器與變頻器的名稱非常接近，而且變頻器也具有軟起動功能，不了解者往往認(rèn)為變頻軟起動器就是變頻器，將兩個不同的產(chǎn)品混為一談。在這里，就我所知對這兩個產(chǎn)品進行一個比較，以便需要者有所區(qū)分。

一、工作原理的不同

1、變頻軟起動器的工作原理

變頻軟起動器的全稱是分級交-交變頻軟起動器，也稱為離散變頻軟起動器。變頻軟起動器利用三相交流調(diào)壓回路，通過控制三相晶閘管的觸發(fā)順序，使晶閘管導(dǎo)通一個或者多個半波周期，對電網(wǎng)電壓進行斬波，使幾個工頻周波內(nèi)去掉一部分工頻上半波和一部分工頻下半波，實現(xiàn)電機端電源頻率變化的目的。幾種頻率波形示例如下圖：

由于這些頻率是對工頻交流電分頻得到的，是交流電源的一系列子頻率，不可能得到連續(xù)的頻率，所以稱之為分級變頻或者離散變頻。由于分頻是通過斬波的方式實現(xiàn)的，所以得到的波形是不連續(xù)的。

考慮到變頻后的三相相序和對稱性，在這些子頻率中，只有3n+1分頻能夠滿足要求，所以變頻軟起動器的頻率變化為f/13→f/7→f/4→f/3→f/2→f(50Hz)。其中3分頻和2分頻是為了避免從4分頻直接變?yōu)楣ゎl造成過大沖擊而增加的過渡過程。

從上圖可以看出，頻率改變的時候電壓也發(fā)生了改變。通過適當(dāng)?shù)目刂?，可以實現(xiàn)V/f成比例，從而提高電機的低頻轉(zhuǎn)矩，讓電機以高起動轉(zhuǎn)矩順利起動。由于頻率的不連續(xù)，所以電壓的變化也是不連續(xù)的。

電機起動完成后，短接開關(guān)閉合，短接交流調(diào)壓回路，使電機直接并網(wǎng)運行。

變頻軟起動器也能實現(xiàn)軟停車功能，采用的方式是低速反接制動，即將頻率以f/5→f/8→f/11的順序變化，使電機電源的相序相反。

軟起動器將電力電子技術(shù)與微電腦控制技術(shù)相結(jié)合(結(jié)合了計算機技術(shù))，起動時，由電子電路控制晶閘管的導(dǎo)通角使輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，自動地將起動電壓連續(xù)、平滑地上升，直至晶閘管全導(dǎo)通，達(dá)到額定電壓，使電機實現(xiàn)無沖擊軟起動；停機時，則控制晶閘管的關(guān)斷速度，使電機的端電壓由全電壓逐漸下降至零，實現(xiàn)軟停車；并能徹底的解決傳統(tǒng)起動方式帶來的“二次沖擊”的問題。

2、變頻器的工作原理

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。我們現(xiàn)在使用的變頻器主要采用交—直—交方式(VVVF變頻或矢量控制變頻)，先把工頻交流電源通過整流器轉(zhuǎn)換成直流電源，然后再把直流電源轉(zhuǎn)換成頻率、電壓均可控制的交流電源以供給電動機。

變頻器的輸出頻率是通過直流逆變而來，其頻率理論上是可以連續(xù)變化的。由于采用了先進的PWM調(diào)制技術(shù)，其波形非常接近正弦波。變頻器的輸出電壓和頻率的比值也是成比例的，所以電壓的變化也是連續(xù)的。

變頻器在起動電機時，其頻率是平滑變化的，每一次頻率的變化很小，所以可以看成是連續(xù)的。

變頻器是為調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速而設(shè)計的，可以帶電機長時間運行，不需要短接開關(guān)。

變頻器在啟動時：

1、啟動時，電機轉(zhuǎn)速由低往高轉(zhuǎn)

2、變頻器頻率由低往高變，直至額定頻率，電機轉(zhuǎn)速與變頻器頻率基本成正比（忽略轉(zhuǎn)差率）。

3、負(fù)載啟動時，如果啟動時間設(shè)置合理，情況差不多。

4、是電機跟隨變頻器給定的頻率調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。

5、變頻器給定頻率后，電機有慣性，有一個反應(yīng)過程，最終與變頻器頻率對應(yīng)的轉(zhuǎn)速相當(dāng)。變頻器之所以給出由低往高的頻率，就是為了讓電機在轉(zhuǎn)速較低時，不要有太大的轉(zhuǎn)差率，降低啟動電流。

6、最終，電機按照變頻器給定的頻率運行，轉(zhuǎn)速與頻率基本成正比（有一轉(zhuǎn)差率，與負(fù)載有關(guān)，負(fù)載越大，轉(zhuǎn)差率越大，一般小于5%）。

二、主回路結(jié)構(gòu)的不同

1、變頻軟起動器的主回路結(jié)構(gòu)

從圖二中可以看出，變頻軟起動器的主回路是由六只晶閘管兩兩反并聯(lián)組成的三相交流調(diào)壓回路和短接開關(guān)并聯(lián)構(gòu)成。電機起動時，晶閘管工作;起動完畢后，短接開關(guān)動作，短接晶閘管，晶閘管停止工作。

2、變頻器的主回路結(jié)構(gòu)

變頻器主要由整流回路、平波回路、逆變回路以及制動回路構(gòu)成，共計需用12只電力電子器件。當(dāng)前大多使用六只電力二極管用于整流回路，六只IGBT用于流變回路。整流回路將工頻交流電變?yōu)槊}動的直流電，平波回路將脈動的直流電變?yōu)槠秸闹绷麟姡孀兓芈穼⒅绷麟娮優(yōu)樗桀l率的交流電。

對比兩個主回路可知，變頻軟起動器由于結(jié)構(gòu)簡單，使用電力電子器件數(shù)量較少，成本低于變頻器。

三、性能的不同

雖然變頻軟起動器和變頻器在起動電機時都有較大的起動轉(zhuǎn)矩，但工作原理的不同，表現(xiàn)的性能也有很多的不同。

變頻軟起動器的頻率是離散的，定子電壓和電流是不連續(xù)的，轉(zhuǎn)矩也是不連續(xù)的、脈動的，轉(zhuǎn)速也出現(xiàn)脈動的現(xiàn)象，平滑性沒有變頻器好。因此，電機在運行時會有振動和噪聲(低頻)，不像變頻軟起動那樣只有調(diào)制脈沖的高頻噪聲。由于變頻軟起動器只是在起動的時候出現(xiàn)這種狀況，時間極短，所以對電機的影響可以忽略不計。

電力電子器件工作時會產(chǎn)生諧波。變頻軟起動器的晶閘管是短時工作的，所以產(chǎn)生的諧波量比變頻器少。

變頻軟起動器雖然也能夠改變電機端電壓的頻率，但其短時工作制的設(shè)計，使其不能長時間變頻工作，更重要的是其頻率是固定的幾種，不能連續(xù)調(diào)節(jié)，而且不高于25Hz，電機只能在半速以下運行，所以變頻軟起動器不適合用于電機的調(diào)速。變頻器是為電機調(diào)速而設(shè)計的，如果只是用于電機起動，使其利用率非常低，是一種很大的成本和資源浪費。

總得來說變頻器可以在電機啟動的時候做軟起用，而且又可以在電機工作的時候，通過調(diào)節(jié)電機的輸入頻率，進而調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，可以實現(xiàn)節(jié)能，對電能的高效利用，因為變頻器的價錢較軟起貴，很多企業(yè)在電機啟動的時候往往選擇用軟起，但變頻器依它卓越的性能，以及被市場上普遍接受，必將成為將來的主流。