磁閥式高壓固態(tài)軟起動裝置在潛水電機(jī)中的應(yīng)用

鄔克全

（四川省隆昌縣古宇廟水庫管理所，四川 內(nèi)江 642150）

磁閥式高壓固態(tài)軟起動裝置在潛水電機(jī)中的應(yīng)用

鄔克全

（四川省隆昌縣古宇廟水庫管理所，四川 內(nèi)江 642150）

本文介紹了涼水井提灌站采用的HDQ型磁閥式高壓固態(tài)軟起動裝置的工作原理及性能特點，以及應(yīng)用在高壓潛水電機(jī)的優(yōu)越性。

磁閥式高壓固態(tài)軟起動；高壓電機(jī)；水泵

隨著我們國家經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升以及經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展程度的加快，針對高壓一級大容量構(gòu)建下的電力拖動設(shè)備呈現(xiàn)出逐步上升的趨勢，在這其中以10kV為主的交流拖動發(fā)展的速度尤為迅速。在各種各樣的領(lǐng)域，比如石油化工、鋼鐵冶煉、發(fā)電供電以及供水和水泥建材等方式我們有著大量的不同等級電壓的交流異步電機(jī)在同時運(yùn)轉(zhuǎn)著。當(dāng)前的高壓大功率電機(jī)的主要運(yùn)行方面出現(xiàn)的問題就是存在于起動的方面。一般說來，直接啟動的特點有簡單經(jīng)濟(jì)、耗費(fèi)的時間相對較短等，但是，對于大功率框架下的交流電機(jī)來說，直接起動也會帶來大量的問題。首先是，起動的過程當(dāng)中瞬間可以達(dá)到額定電流大小的5～7倍，這樣就會直接造成電動機(jī)自身因為電流而引起溫度過高，從而使其絕緣系統(tǒng)老化的速度增快，直接造成了供電網(wǎng)的電壓波動情況嚴(yán)重。當(dāng)電壓大于0.85UN的時候，其他的設(shè)備就無法正常使用了。第二點，因為過大的起動轉(zhuǎn)矩直接產(chǎn)生了巨大的機(jī)械沖擊，這就給那些被本設(shè)備進(jìn)行帶起運(yùn)轉(zhuǎn)的其余設(shè)備都造成了十分巨大的沖擊力，使用壽命被嚴(yán)重縮短，精確度也大幅度地降低。比如聯(lián)軸器造成損壞、各個部分的機(jī)械傳動部件都造成各種非正常的磨損以及沖擊，老化活動加速，直接導(dǎo)致了使用壽命的大幅度降低。為了解決上述提出的問題，人們提出了各種各樣的方法來尋找最優(yōu)化的處理思路，比如采取了自耦變壓器降壓起動、串聯(lián)電抗器、液體電阻器、磁控電抗器等相對應(yīng)的各種不同方式來嘗試解決以上的問題。在最近這些年，人們發(fā)明了晶閘管降壓軟起動的起動方式，這種方式結(jié)合了計算機(jī)的本身特性以及電力最新技術(shù)，可以根據(jù)各種不同的應(yīng)用環(huán)境來對初始轉(zhuǎn)矩、起動的時間、停機(jī)的時間以及各種降壓限流和各種保護(hù)閾值進(jìn)行調(diào)節(jié)和分配，相對來說，其平滑的起動特點以及免維護(hù)的方式讓他跟傳統(tǒng)的軟起動方式相比有著極大的優(yōu)越性。本文將以武漢海澳電氣公司生產(chǎn)的HDQ型磁閥式高壓固態(tài)軟起動裝置在古宇廟水庫涼水井提灌站與寧波巨神制泵實業(yè)有限公司生產(chǎn)的500GQB潛水供水泵成功配套運(yùn)行使用為例，重點介紹HDQ型磁閥式高壓固態(tài)軟起動裝置的工作原理及性能特點。

一、磁閥式高壓固態(tài)軟起動器的概述

磁閥式高壓固態(tài)軟起動器是為磁閥式高壓固態(tài)軟起動裝置而設(shè)計，用以調(diào)節(jié)可控電抗器的參數(shù)。整個控制系統(tǒng)由人機(jī)界面（觸摸屏）、PLC和脈沖放大板三大部分組成。用戶可通過自身的負(fù)載狀況以及提前設(shè)定好的參數(shù)，通過恒定電流的方式或者是爬坡控制的方式來對電機(jī)的自身軟起動和軟停車的控制過程。一般說來，Pro-face觸摸屏可以保證的是對電機(jī)本身的起動電流進(jìn)行監(jiān)控，然后可以保存6條的曲線進(jìn)行有針對性地查閱，然后通過PLC來對邏輯控制方面進(jìn)行處理，然后通過脈沖放大板來產(chǎn)生+24V的脈沖信號處理構(gòu)建。三者有機(jī)結(jié)合在一起。

二、磁閥式高壓固態(tài)軟起動器的軟起動原理及起動過程

HDQ型磁閥式高壓固態(tài)軟起動裝置采用的生產(chǎn)技術(shù)是高壓可控電抗器技術(shù)，我們可以通過低壓晶閘管為核心構(gòu)建控制器件，然后通過對晶閘管的導(dǎo)通角進(jìn)行控制來針對繞組當(dāng)中的直流電流的具體大小進(jìn)行精準(zhǔn)控制，然后針對性的改變鐵芯當(dāng)中磁導(dǎo)率構(gòu)建，進(jìn)一步改變當(dāng)前的高壓繞組自身的阻抗控制，進(jìn)而才可以達(dá)到降壓以及限流的主要目的。在這個系列變化過程中，其主要的阻抗變化過程是和晶閘管相似的，但是我們克服了晶閘管自身的耐壓受限的缺點，因此這種技術(shù)特別適合用在超高壓電力設(shè)備以及超大容量的電機(jī)中。我們在電動機(jī)自身的電子回路中進(jìn)行針對阻抗的串聯(lián)操作，就可以很平滑地改變電磁阻抗器的運(yùn)作，然后我們還可以根據(jù)當(dāng)前的閉環(huán)操作控制系統(tǒng)，有針對性地對繞組當(dāng)中的直流電流大小進(jìn)行控制性的操作，然后磁控電抗器自身的阻抗作用可以在當(dāng)前預(yù)定的時間之內(nèi)進(jìn)行從大到小的自動化無級減小處理，同時可以保證電機(jī)端的電壓可以平滑地上升到完整的電壓，這樣就可以保證電機(jī)端的軟起動處理。

三、磁閥式高壓固態(tài)軟起動器的性能特點

1. HDQ型磁閥式高壓固態(tài)軟起動裝置采用新型自勵式結(jié)構(gòu)，不需要大容量的勵磁電源；

2. 它具有可控性好，阻抗低；

3. 起動裝置采用專門的濾波裝置，具有無諧波污染；

4. 裝置采用先進(jìn)的磁屏蔽技術(shù)及緊耦合結(jié)構(gòu)，無漏磁；

5. 還采用了國際領(lǐng)先的計算機(jī)仿真技術(shù)，整個起動過程可預(yù)測、可控制、可調(diào)整；

6. 整個控制系統(tǒng)采用日本Pro-face觸摸屏和德國西門子系列PLC，使控制器的控制精度和控制性能大大增強(qiáng)；

7. 該裝置有兩種起動控制模式：PID調(diào)節(jié)模式和加減調(diào)節(jié)模式，以滿足不同工況精度的要求；

8. 它友好的人機(jī)界面，起動參數(shù)和停止參數(shù)的設(shè)定、調(diào)整方便，可查閱6條歷史曲線；

9. 起動裝置的起動電流可在1.5Ie-3.5Ie任意選擇（視負(fù)載不同），起動時可確保電網(wǎng)電壓降最小，無二次浪涌電流沖擊；

10. 在起動時電機(jī)均勻加速，無機(jī)械沖擊；

11. 另外，該裝置可通過PLC上的RS485串口監(jiān)視起動的各類參數(shù)；

12. 它的重復(fù)使用性好，起動性能不受環(huán)境溫度影響；

13. 還有就是該裝置體積小、免維護(hù)、使用壽命長。

HDQ型磁閥式高壓固態(tài)軟起動裝置廣泛應(yīng)用于大型鋼石油、化工、鋁業(yè)、消防、礦山、污水處理、發(fā)電等工業(yè)領(lǐng)域。能很好地與電機(jī)拖動設(shè)備配套使用，如各種泵類、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、制冷設(shè)備、粉碎機(jī)、攪拌機(jī)、傳動帶等機(jī)電裝置。

結(jié)語

從目前設(shè)備運(yùn)行情況來看，HDQ型磁閥式高壓固態(tài)軟起動裝置與高壓電動機(jī)配套使用中運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡單，可靠性高，得到了用戶的認(rèn)可和歡迎。能對電網(wǎng)進(jìn)行實時檢測、監(jiān)控保護(hù)；并與電源開關(guān)柜、水泵、風(fēng)機(jī)等其他設(shè)備進(jìn)行連鎖控制，確保運(yùn)行安全可靠；是一種比較理想的電動機(jī)軟起動控制設(shè)備。

［1］卿向東.磁控高壓電機(jī)軟起動裝置研究［D］.山東科技大學(xué)，2006.

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