電機軟啟動器無故障報警停機原因分析與控制系統(tǒng)改造

白鳳雷

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司，河北唐山063200）

電機軟啟動器無故障報警停機原因分析與控制系統(tǒng)改造

白鳳雷

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司，河北唐山063200）

軟啟動器控制的低壓電機，正常運行時頻繁發(fā)生軟啟動器無故障報警停機，針對這一現(xiàn)象進行分析、總結，并提出相應的改造措施，以保證安全生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

軟啟動器；故障；改造措施；穩(wěn)定

1 引言

某公司90 kW以上的低壓電機啟動方式為軟啟動，投產(chǎn)以來頻繁發(fā)生軟啟動器無故障報警停機，對公司的正常生產(chǎn)造成嚴重的影響，與電機軟啟動廠家技術人員討論軟啟動器無故障報警停機問題時，廠家技術人員表示只能在故障的時候更換備件，暫時無預防措施，經(jīng)詢價軟啟動器備件費用很高，為此我們經(jīng)過認真討論，決定對軟啟動器的控制方式進行改造，這樣既能有效地延長軟啟動器的使用壽命又能確保生產(chǎn)的安全穩(wěn)定。

2 軟啟動器原理及無故障停機分析

軟啟動器是一種集電機軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新型電機控制裝置，國外稱為Soft Starter，軟啟動器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動機定子之間，這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動器啟動電動機時，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動機逐漸加速，直到晶閘管全導通，電動機工作在額定電壓的機械特性上，實現(xiàn)平滑啟動，降低啟動電流，避免啟動過流跳閘。待電機達到額定轉(zhuǎn)數(shù)時，啟動過程結束，軟啟動器自動用旁路接觸器取代已完成任務的晶閘管，為電動機正常運轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長軟啟動器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動器同時還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動過程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊，能夠?qū)崿F(xiàn)以上功能的關鍵部件為軟啟動的控制單元。

我們通過拆解軟啟動器控制單元得知，軟啟動控制單元內(nèi)部為電子元器件，受運行周期和外部環(huán)境等因素影響，電子元器件性能發(fā)生微弱變化，可能誤發(fā)信號，影響設備正常運行。同時與其他各部門交流和現(xiàn)場故障率統(tǒng)計，某合資品牌軟啟動控制器的在線使用壽命3年左右，若3年更換一次將發(fā)生大額備件費，若3年不更換將存在極大安全隱患，嚴重時導致設備停機影響生產(chǎn)。

3 采取措施

3.1 控制方式

改變軟啟動器的運行方式，在啟動過程中軟啟動器參與工作，啟動完成后軟啟動器退出運行，實現(xiàn)機旁手動和自動兩種操作方式。機旁手動啟動，現(xiàn)場選擇開關選在就地位置，軟啟動器啟動完成后，旁路

信號發(fā)出，外置接觸器吸合，電機正常運行，同時串接在軟啟動器的外置接觸器常開點KM閉合，實現(xiàn)電機正常運行后軟啟動器自動停止。機旁手動停止，直接按機旁箱停止按鈕，接觸器線圈KM失電，電機停止運行。PLC啟動，現(xiàn)場選擇開關選在集中位置，上位機啟動，軟啟動器啟動完成后，旁路信號發(fā)出，外置接觸器吸合，電機正常運行，同時串接在軟啟動器的外置接觸器常開點KM閉合，實現(xiàn)電機正常運行后軟啟動器自動停止。PLC停止，在集中控制回路中串接一個中間繼電器KA的常閉點，當PLC發(fā)停止命令時KA常閉點斷開，接觸器線圈KM失電，電機停止。外置旁路接觸器和電機保護器實現(xiàn)電機的運行、保護功能。

3.2 元器件選型

傳統(tǒng)的電磁式接觸器，是靠電磁線圈長期帶電工作，很容易造成線圈感應帶電運行而燒壞，很容易受到電網(wǎng)電壓波動的影響而脫扣，造成電動機或其他負載停止工作，對生產(chǎn)時刻存在著安全隱患，對此，為了很好地解決上述問題，保證關鍵設備的安全穩(wěn)定運行，確保在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動產(chǎn)生壓降時不再發(fā)生停機事故，選用永磁接觸器，以此替換關鍵設備的電磁式接觸器，以確保關鍵設備的安全穩(wěn)定運行，同時還能夠節(jié)約電能。

永磁式交流接觸器是用永磁機構取代傳統(tǒng)的電磁機構的新型低能耗接觸器，其具有如下特點：

可靠性高，壽命長；不受電網(wǎng)電壓波動影響，可選擇釋放電壓；節(jié)電率高。不振顫，無溫升，無噪音，防電磁干擾。

節(jié)能比較：永磁接觸器與電磁式接觸器相比同等條件下年節(jié)約用電如表1所示。

表1 永磁接觸器與電磁式接觸器相比同等條件下年節(jié)約用電表

4 結論

（1）電機啟動完成后軟啟動控制器退出運行，徹底杜絕電子元器件性能變化造成設備停機故障，提高運行設備穩(wěn)定性。

（2）軟啟動控制器在線使用壽命3年左右，某合資品牌軟啟動控制器若3年更換一次需發(fā)生大額備件費，改造后軟啟動控制器啟動完成后退出運行，將大大延長軟啟動控制器使用壽命，最大限度降低備件維護費用發(fā)生和減少功率元件的浪費。

（3）永磁接觸器的長期使用，節(jié)能效果顯著，同時永磁接觸器還適用于系統(tǒng)出現(xiàn)電壓降“晃電”，普通接觸器電壓降到額定值75%以下，接觸器脫扣，永磁接觸器標準出廠釋放電壓值為額定值40%左右。

Analysis of False Alarm Shutdowns by Motor Soft Starter and Control System Modification

BAI Fenglei
(Shougang Jingtang United Iron&Steel Co.,Ltd.,Tangshan,Hebei,063200,China)

False alarm shutdowns by soft starter frequently occurring during normal operation of low voltage motor controlled by soft starter were analyzed and summarized and corresponding countermeasures were put forward,to ensure safe and stable production.

soft starter;fault;improvement measures;stable

TM3

B

1006-6764(2014)05-0009-02

2013－12－09

白鳳雷（1983-），男，大學本科學歷，工程師，現(xiàn)從事電氣設備管理工作。