泵站對電動機軟啟動裝置的應(yīng)用

【摘 要】我國經(jīng)濟的快速的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在不斷的更新，高科技的技術(shù)設(shè)備給各行各業(yè)的發(fā)展帶來了不同的便利。在這些先進的技術(shù)設(shè)備中軟啟動技術(shù)在高壓電、電機控制、供水系統(tǒng)中也得到了相應(yīng)的運用，特別是在水利泵站中的應(yīng)用，充分體現(xiàn)了軟啟動技術(shù)的優(yōu)點。本文就對電動機軟啟動裝置在泵站中的運用進行分析，實現(xiàn)工作效率的提升和經(jīng)濟成本的節(jié)約。

【關(guān)鍵詞】泵站；電動機；軟啟動裝置

軟啟動技術(shù)的最大優(yōu)勢就是可以根據(jù)不同的要求選擇相應(yīng)的啟動和停止的方法來調(diào)整轉(zhuǎn)矩和時間，在啟動的過程中幾乎沒有電流的沖擊，在停機過程中比較靈活，非常適合水泵機組的工作。目前在生產(chǎn)生活中使用比較廣泛的是交流鼠籠異步的電動機，在市場還占據(jù)一定的比例，但是該種異步電動機還存在著明顯的缺陷，在啟動的過程中電機的電容量較大，較易產(chǎn)生強大的電流沖擊，對供應(yīng)電網(wǎng)以及其他設(shè)施造成一定的影響，對生產(chǎn)造成一定的危害，容易引起安全事故，因此需要采用新的電動機，使用軟啟動裝置。

1.軟啟動裝置的工作原理

軟啟動是一種具有電機軟啟動、軟停車、多種保護功能的新型電機控制裝置。電機軟啟動器一般以大功率雙向晶閘管構(gòu)成三相交流調(diào)壓電路，對裝置中的微處理器以及信號采集和保護等環(huán)節(jié)進行相應(yīng)的控制，主要通過對晶閘管的觸發(fā)角進行控制，實現(xiàn)對電路中的電壓進行調(diào)節(jié)，電動機的無觸點進行降壓實現(xiàn)電動機的軟啟動。軟停車以及空載，在電動機輕載中實現(xiàn)節(jié)能和保護的功能【1】完成啟動以后，旁路啟動器被一般啟動器所吸合，對所有的晶閘管實施短路，電機在以上一系列的運作中直接進入電網(wǎng)運行，減少不必要的電能消耗。

軟啟動技術(shù)本質(zhì)上是晶閘管調(diào)壓調(diào)速在電機啟動上的應(yīng)用，圖1顯示的是軟啟動電路原理圖，

圖1 軟啟動裝置的電路原理圖

在圖中中我們可以看到電動機的主回路中有三組反并聯(lián)的晶閘管實現(xiàn)了串聯(lián)，軟啟動的主回路就是由以上的電路組成。在電動機的啟動過程中對電路中的晶閘管的導(dǎo)通角進行控制，進而是電動機的啟動電壓和電流根據(jù)具體的工作要求進行相應(yīng)的變化，電動機的啟動時間、啟動方式都可以進行任意的調(diào)整和選擇。電機在繼電保護的過程中處于最好的啟動狀態(tài)，同時可以減少啟動功率的消耗。例如橫流軟啟動裝置在啟動的過程中，通過對電動機的外部電壓進行控制使得電動機的電流一平穩(wěn)的形式逐漸變化升到相應(yīng)的數(shù)值，隨后保護這一數(shù)值不變直到啟動結(jié)束以后。這種軟啟動的中的啟動時間、啟動電流變化率均可以在啟動的過程中得到相應(yīng)的控制。有效的減少了啟動電流電壓在啟動過程中發(fā)生的突然變化對電壓電網(wǎng)造成的沖擊和功率損耗。隨后在電機的停止過程中同樣通過改變導(dǎo)通角是電動機地電壓、電流逐漸減小，直到設(shè)備完全停止?！?】

2.電機軟啟動裝置在水泵上的應(yīng)用

以下是對電機軟啟動裝置在某油田中的具體應(yīng)用；該油田在首次水源的轉(zhuǎn)水系統(tǒng)中先后使用了XX公司的智能軟啟動一臺，并在一臺的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了一帶三的電機軟啟動，在轉(zhuǎn)水泵房站中使用了另外一臺軟啟動電機，在水井的配電中大量使用了軟啟動裝置和節(jié)電運行。選擇了泵控的方式為電動機的平緩啟動和加速提供了可能，保證電動機在減小轉(zhuǎn)矩波動的狀態(tài)下減輕對電動機的損害，該裝置在使用中運行良好，使用效果 令人滿意。

2.1運行功能

泵控的運行主要是根據(jù)泵工作的特點進行選擇的電動機運行方式，該功能的主要應(yīng)用是通過對電動機的加速或是減速進行緩和來實現(xiàn)的，在啟動過程中泵在停機時間中的水錘實現(xiàn)減少。微處理器在運行中及時的對電動的轉(zhuǎn)速等情況進行詳細(xì)的分析，實現(xiàn)分析后對電動機發(fā)出控制指令意圖降低系統(tǒng)中出現(xiàn)的喘振的現(xiàn)象。軟啟動器的啟動成本要比變頻器低，軟啟動在停車時以及運行啟動結(jié)束以后會合上旁路接觸器，不經(jīng)過其他系統(tǒng)電機直接接受電網(wǎng)中的電壓，電機在運行中不、不存在諧波的問題，晶閘管在啟動結(jié)束后全部實現(xiàn)導(dǎo)通，等同于電子開關(guān)合閘，導(dǎo)通的電阻非常小，此時軟啟動裝置的電壓保持在一到兩伏之間，接觸器之間是同相同序的，不存在合閘的問題，突然斷電無法運行的情況不會在軟啟動裝置中出現(xiàn)。與此同時，電機在重負(fù)荷的情況下，需要強行進行啟動，設(shè)定電壓不足夠大時，需要使用旁路接觸器進行合閘，保證電機得到安全的電壓，電機實現(xiàn)順利的啟動。

2.2軟啟動運行的主要方式

軟啟動在運行中主要有以下四種方式，第一種運行模式教跨越式運行模式，這時晶閘管是處于全導(dǎo)通狀態(tài)的，工作電壓也在安全狀態(tài)下，此時將電壓的諧波忽略不計，該種模式主要運用于短時工作的電動機。第二種運行的方式是接觸器旁工作模式，電動機在到達滿速的運行時，旁路接觸器將軟啟動器取代，目的是降低晶閘管熱量對自身產(chǎn)生的損耗，整體提升系統(tǒng)的效率，該種模式比較適用于一臺軟啟動裝置對多臺電動進行啟動的情況。第三種運行的模式是節(jié)能運行模式，在節(jié)能運行模式中電動機的使用往往比較少，負(fù)荷比較輕，軟啟動對定子上施加的電壓變小，減少了電機電流的勵磁分量，這種運行的方式可以很好的提高電動機的功率因數(shù)。第四種是調(diào)壓調(diào)速運行模式，軟啟動主要是通過晶閘管來實現(xiàn)對電壓的調(diào)控，電動機轉(zhuǎn)子的內(nèi)阻比較小，它的調(diào)速范圍也比較小，這就要求電動機轉(zhuǎn)子中要串入適當(dāng)?shù)碾娮琛?/p>

3.軟啟動器的運用效果

軟啟動器實現(xiàn)對泵類負(fù)載的不同程度進行分析和選擇，最大程度的減少機械沖擊現(xiàn)象的發(fā)生。軟啟動器利用相間平衡的功能和SMC控制器可以了連續(xù)監(jiān)測三相線電壓，對輸出電壓進行調(diào)節(jié)保證電流的穩(wěn)定性；注水泵在很多情況下都是空載運行的因此軟啟動可以利用相應(yīng)的監(jiān)測功能對電機的負(fù)載進行檢測，通過晶閘管對電壓 進行控制，進而減少電功率的消耗，在電動機端子電壓的降低中實現(xiàn)節(jié)??；同時軟啟動裝置中的過載保護功能可以省去熱繼電器的設(shè)置，使得內(nèi)部的線路更加簡單；很多軟啟動裝置還可以進行多種通訊協(xié)議，實現(xiàn)計算機對其數(shù)據(jù)進行采集和控制。

除了以上軟啟動運用中收到的良好效果外，軟啟動器還具有功能強大、可進行編程、故障信息的儲存的使用特點，使用軟啟動器后電動機的回路中接線較為簡化，減少了故障的發(fā)生。實現(xiàn)對電動機的智能保護，適合多種電動機負(fù)載的啟動。

4.小結(jié)

目前工業(yè)生產(chǎn)中主要使用的是三相交流異步電動機，其中的三相電流在啟動過程中的加速轉(zhuǎn)矩和沖擊電流非常容易對工作機械和供電系統(tǒng)造成損傷，為了避免這種損耗就需要對電動機啟動時的轉(zhuǎn)矩進行一定的限制，為了避免高啟動轉(zhuǎn)矩和啟動電流的峰值，我們可以降低電動機和推廣軟啟動器降壓啟動技術(shù)。本文對電動機傳統(tǒng)降壓啟動的簡單介紹以及軟啟動器啟動的特點進行詳細(xì)的分析得知軟啟動的使用是最佳的選擇。隨著軟啟動技術(shù)的逐漸成熟，該裝置逐漸會成為電動機降壓啟動的應(yīng)用趨勢。

參考文獻：

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