在工业电机控制系统中,软启动器主要用于降低电动机启动过程中的冲击电流和机械冲击,广泛应用于水泵、风机、空压机、输送设备及其他大功率电机驱动系统。
随着设备使用年限增加,部分早期软启动器会因控制板故障、晶闸管损坏、旁路接触器异常或备件供应不足而需要更换。
ABB PSTB系列与PSTX系列均属于ABB软启动器产品,但两者在控制端子排列、数字输入、继电器输出以及参数设置方面存在明显差异。
以 ABB PSTB370-600-70T更换PSTX370-600-70 为例,虽然两款设备的额定工作电流均为370A,但不能直接按照旧端子编号连接新设备。错误的控制接线不仅可能导致设备无法启动,还可能损坏软启动器内部电路。
本文结合实际设备接线情况及ABB相关技术资料,详细介绍两款软启动器的接线转换方法、控制原理、参数配置以及调试注意事项。
一、ABB PSTB370与PSTX370的基本区别
ABB PSTB370-600-70T
旧款PSTB系列软启动器
ABB PSTX370-600-70
新款PSTX系列软启动器
两款软启动器的主要区别如下:
对比项目 | PSTB370 | PSTX370 |
|---|
额定电流 | 370A | 370A |
控制电源 | 100–250V AC | 100–250V AC |
控制面板 | LCD显示屏 | 图形化显示面板 |
启动端子 | 5 | 13 |
停止端子 | 4 | 14 |
可编程数字输入 | 2路 | 3路 |
可编程继电器输出 | K4、K5、K6 | K4、K5、K6 |
通信及诊断 | 旧系列功能架构 | 功能与诊断能力扩展 |
PSTX具有更丰富的电机控制、保护和监控功能。具体功能应以实际型号、固件版本和应用条件为准。
需要注意,额定电流一致不代表所有工况均可直接替代。选型时还必须核对工作电压、启动负载、启动频率、环境温度以及主回路连接方式。
二、两款软启动器的控制端子定义
这是旧款更换新款时最容易出现错误的部分。
1. 旧款PSTB370端子定义
端子号 | 功能说明 |
|---|
1、2 | 100–250V AC控制电源 |
3 | 功能接地 |
4 | Stop停止输入 |
5 | Start启动输入 |
6 | In0可编程输入 |
7 | In1可编程输入 |
8 | Vc控制输入公共端 |
9 | Vn控制电源参考端 |
10、11 | Vp控制电源端 |
12–14 | K4继电器输出 |
15–17 | K5继电器输出 |
18–20 | K6继电器输出 |
旧款PSTB370的8–11号端子用于控制输入电源及参考连接,具体接法取决于内部24V控制或外部24V控制方式。
2. 新款PSTX370端子定义
端子号 | 功能说明 |
|---|
1、2 | 100–250V AC控制电源 |
4–6 | K4继电器输出 |
7–9 | K5继电器输出 |
10–12 | K6继电器输出 |
13 | Start启动输入 |
14 | Stop停止输入 |
15 | In0可编程输入 |
16 | In1可编程输入 |
17 | In2可编程输入 |
18 | DGND数字输入参考端 |
19 | GND控制电源参考端 |
20、21 | 内部+24V DC |
22 | 功能接地 |
从端子定义可以看出,两款设备虽然保留了相似的控制功能,但端子排列发生了明显变化。
特别是旧款的12–20号端子主要用于继电器输出,而新款的13–21号端子已经成为数字输入和24V控制电源接口。
因此,如果机械地把旧端子的线接入新设备相同编号的端子,可能造成控制信号接错、继电器误动作,甚至形成不正确的电压连接。
三、PSTB370更换PSTX370的接线转换
设备更换前,应首先绘制旧设备的控制接线记录,标记每根导线对应的端子号及实际用途。
下面提供一张功能转换参考表。
旧款PSTB370 | 新款PSTX370 | 转换要求 |
|---|
1 | 1 | 控制电源L |
2 | 2 | 控制电源N |
3 | 22 | 功能接地 |
4 | 14 | 停止控制 |
5 | 13 | 启动控制 |
6 | 15 | 核对In0功能 |
7 | 16或17 | 依据功能配置 |
8–11 | 18–21 | 按控制电源接法重新设计 |
12–14 | 4–6 | K4输出功能对应 |
15–17 | 7–9 | K5输出功能对应 |
18–20 | 10–12 | K6输出功能对应 |
需要强调的是,这张表仅表示功能对应关系。
对于K4、K5、K6继电器,必须分别确认公共触点(COM)、常开触点(NO)和常闭触点(NC)的实际编号及接线用途,不能将三根导线直接按顺序平移。
如果原设备的继电器触点用于控制主接触器、故障报警或运行反馈,还需要检查新设备的对应继电器输出功能是否已经正确配置。
四、新款PSTX370的启动、停止控制原理
PSTX系列可以使用内部24V DC控制电源,也可以使用符合要求的外部24V DC控制电源。
这两种控制方式不能混淆。
1. 使用内部24V DC控制电源
在常规外部按钮控制方式下:
启动按钮一般采用常开触点(NO),停止按钮一般采用常闭触点(NC)。
PSTX内置启动保持逻辑,因此在标准脉冲启动模式下,启动按钮只需要提供有效的瞬时启动命令,软启动器即可进入启动过程。
其基本控制过程如下:
图1:PSTX370采用内部24V电源的简化启停接线示意。正式安装应遵循对应版本ABB手册的完整接线图及现场安全联锁要求。
2. 使用外部24V DC或PLC控制
部分工业设备不是通过现场按钮直接控制软启动器,而是由PLC、继电器模块或远程控制系统提供启动、停止指令。
这种情况下,必须确认:
PLC输出是继电器干接点,还是晶体管输出。
PLC输出信号是PNP还是NPN逻辑。
PLC控制电源是否与软启动器控制输入兼容。
外部24V电源的参考端是否按照厂家要求连接。
原设备是否使用脉冲启动或保持型启动逻辑。
PSTX的13–17号数字输入端子只能按照规定使用24V DC控制信号,不能直接接入110V或220V交流控制信号,否则可能造成控制电路损坏。
五、继电器K4、K5、K6输出转换
在实际工业系统中,软启动器的继电器输出通常承担重要的联锁和状态反馈功能。
常见用途包括:
电机运行状态反馈(Run)。
启动完成信号(Top of Ramp)。
设备故障或保护报警(Fault/Event)。
主接触器控制或系统联锁。
旧款PSTB370通常具有三组可编程继电器输出:
K4:12、13、14号端子。
K5:15、16、17号端子。
K6:18、19、20号端子。
新款PSTX370的对应继电器端子分别为:
K4:4、5、6号端子。
K5:7、8、9号端子。
K6:10、11、12号端子。
需要注意,继电器名称相同,并不意味着默认输出功能一定相同。
例如,原设备的K4可能用于电机运行信号,而新设备的K4可能配置了不同的输出事件。如果不检查参数,即使控制线接线正确,也可能造成下游接触器无法吸合,或报警逻辑与原系统不一致。
尤其对于带有PLC联锁的设备,错误的继电器输出配置可能造成设备无法启动,或者在错误的运行状态下产生反馈信号。
建议在接线之前,先记录旧设备K4、K5、K6的实际输出功能,再逐项配置新设备。
六、更换软启动器后需要检查哪些参数?
完成控制接线只是更换工作的第一步。新软启动器还需要根据电动机和负载特性重新设置参数。
1. 电动机额定电流
应根据电动机铭牌输入正确的额定电流,而不是直接使用软启动器的370A额定电流作为电机电流。
例如,如果软启动器额定370A,但实际电动机额定电流为280A,就应该按照电动机铭牌及ABB选用的连接方式设置对应电机额定电流。
错误的电流设置可能造成保护误动作,或者削弱电动机过载保护效果。
2. 启动方式与启动参数
需要核对的参数包括:
参数项目 | 设置依据 |
|---|
启动方式 | 负载类型与控制要求 |
初始电压 | 电动机启动转矩需求 |
启动斜坡时间 | 机械负载和加速过程 |
电流限制 | 电机及供电系统允许条件 |
停止方式 | 自由停车或软停车 |
停止斜坡时间 | 工艺及负载惯量 |
过载保护等级 | 电机热特性与启动工况 |
例如,离心泵可能需要适当的软停止功能,以减轻停机过程中的水锤影响;而部分风机或一般机械负载则可能使用自由停车。
这些参数不能直接套用统一数值,应根据实际设备需求设置。
3. 本地与远程控制模式
PSTX系列提供本地及远程控制功能。
如果设备原来通过外部按钮或PLC控制,新软启动器应正确配置为相应的远程控制方式。
若设备处于本地操作模式,现场外部启动信号可能不会按照预期执行。
还需要检查可编程输入功能、现场总线控制选择及联锁状态。
4. 保护功能
PSTX提供多种电机及设备保护功能,但新设备的保护默认设置不一定与原系统一致。
更换时应检查电机过载、缺相、相序、堵转、欠载、温度保护以及其他实际启用的保护功能。
不能单纯为了让电动机能够启动而关闭保护功能。
七、PSTX370更换后无法启动的常见原因
如果完成接线之后,新软启动器能够正常上电,但电机无法运行,可以按以下顺序排查。
故障现象 | 可能原因 | 排查方向 |
|---|
面板不亮 | 控制电源异常 | 检查1、2号端子电压 |
面板正常,无法启动 | 启停输入接线错误 | 检查13、14及24V回路 |
外部按钮无效 | 控制模式不正确 | 检查Local/Remote |
PLC启动无效 | 信号逻辑或参考电位不匹配 | 检查PLC输出方式及控制输入 |
启动后立即停止 | 停止回路或联锁异常 | 检查停止信号和保护事件 |
电机启动时报过流 | 电流限制、负载或电机异常 | 检查启动曲线、电机及机械负载 |
启动完成但外围设备不动作 | 继电器输出配置不匹配 | 检查K4/K5/K6功能 |
出现保护报警 | 参数或外部工况异常 | 读取准确报警代码和事件记录 |
故障诊断的基本顺序
如果现场尚未确认电机、传动机构及负载是否处于安全状态,不应仅为了排查故障而直接尝试启动。
八、现场更换时容易忽视的几个问题
第一,主回路接线方式必须一致。
应核对原设备采用的是标准三相串联接线(In-line)还是三角形内部接线(Inside Delta)。
不同连接方式会影响软启动器的电流选型和参数设置,不能仅根据型号上的370A判断可直接替换。
第二,功能接地与保护接地不能混为一谈。
旧款PSTB370的3号端子及新款PSTX370的22号端子属于功能接地接口。PSTX手册要求功能接地尽可能短,并连接到合适的接地安装板。
功能接地不可以替代设备外壳和系统要求的保护接地。
第三,内部24V与外部24V不能随意混接。
当采用PLC外部电源控制时,必须根据厂家接线图确定电源极性及参考端连接方式,避免外部电源回灌或端子过压。
第四,旁路接触器及联锁必须重新核对。
PSTB370原设备包含内部旁路结构。更换为PSTX370时,应确认新设备旁路配置、主接触器控制以及原系统的运行反馈逻辑是否一致,避免重复配置外部旁路或错误控制主接触器。
第五,导线连接质量直接影响运行可靠性。
现场老旧设备可能存在端子氧化、压接松动、线号缺失或多根导线共用接线端子的情况。
在重新接线之前,应检查导线绝缘、端子压接质量、导线截面及端子允许的接线规格。
所有拆线、测量和重新接线工作应由具备资质的人员实施,并执行断电隔离、验电及防止意外启动等安全措施。
九、总结
ABB PSTB370-600-70T更换为PSTX370-600-70,在额定电流等级上具备进行替代评估的基础,但电气连接不能简单照搬旧设备。
更换过程中,需要重点解决三个问题:
控制端子重新对应。 旧款启动、停止端子为5和4,新款变为13和14;数字输入、电源参考端及继电器输出端子也需要重新匹配。
控制逻辑重新确认。 必须区分内部24V、外部24V、PLC控制、按钮控制和通信控制,并核对所有安全联锁。
参数和保护重新配置。 应依据电动机铭牌、负载特性及原系统工艺要求设置新款软启动器,不能直接依赖默认参数。
在实际维修与改造中,一台新软启动器能够正常上电,并不代表替换工作已经完成。只有控制输入、运行反馈、保护逻辑和电动机运行状态均经过验证,才能认为设备更换符合要求。
对于涉及大功率电机的工业系统,可靠的替换方案不仅需要正确的硬件接线,还需要对原有控制系统进行完整的功能分析。