维普资讯 http://www.cqvip.com 自控与监测Ａｕｔｏｃｏｎｔ ｒｏｌ＆Ｍｏｎｉｌｏｒｉｎｇ 技术ｓ畦胃 软起动器在潜水泵电动机中的控制 黄石理工学院 （湖北４３５００３） 徐庆华 【摘 要】 阐述了ＰＳＤ型软起动器的工作原理，在潜水泵运行中的主要控制特点和保护功能，软起 动器现场各项技术参数的设置情况。软起动器控制潜水泵的起动和停止是最佳的技术选择。 【关键词】 软起动 软停止 额定电压 额定电流 自检和保护 一、刖吾 ＫＭｌ得电，工作电流通过旁路接触器ＫＭ到达电动机， 软起动器是一种集电动机软起动、软停车、轻载节 水泵转入全压运行状态，此时软起动器各项保护功能仍 能和多项保护功能于一体的新型电动机控制装置，国外 在起作用，泵开始正常运转。 称为Ｓｏｆｔ Ｓｔａｒｔｅｒ。与传统减压起动方式相比，软起动具 有无冲击电流的优点，可根据负载情况及电网继电保护 特性自由地无级调整至最佳的起动电流，目前一些新建 或改造的城市防洪泵站相继使用ｒ这种产品控制水泵的 开、停车。黄石城市防洪工程使用３台ＡｍａｅａｎＳ１３０Ｏ一 ８２０型潜水泵，流量为２ ２００Ｌ／ｓ，扬程为１０．０ｍ，配套 电动机功率３００ｋＷ、３８０Ｖ，并选用ＰＳＤ５７０型低压软起 动器。经过１年多时间的试运行，性能指标满足了生产 运行的要求，使用效果良好。 二、软起动器的工作原理及过程 软起动器实质上是一个晶闸管交流调压器，通过改 图１ ＰＳＤ５７０型软起动器原理图 变晶闸管的触发角，可凋节晶闸管凋压电路的输出电 （２）停泵过程通过现场机旁箱（或远控）按下控 压。在电动机整个起动过程中，软起动器的输出是一个 制按钮ＳＢ２，中间继电器Ｋ１失电，Ｋｌ点则断开，软起 平滑的升压过程（且可具有限流功能），直到晶闸管全 动器晶闸管得到停泵指令，从全导通逐渐地减小导通 导通，电动机在额定电压下工作。根据潜水泵的负载特 角，并按设定的时间开始减速，经过一定时间过渡直至 性，选择了具有泵控制特性的软起动器，采用在线方式 全关闭，泵逐渐运行停止。停车的时间根据实际需要可 运行，电气原理如图ｌ。 在０．５～２４０ｓ调整。同时，Ｋ２点断开，ＫＭ１失电，旁 （１）起动过程通过现场机旁箱（或远控）按下控 路断开。 制按钮ＳＢ１，中间继电器Ｋｌ得电，Ｋｌ常开触点则闭合， 三、软起动器主要功能 软起动器得到开机指示，按照泵控制功能开始起动。晶 （１）自检和保护功能当软起动器通电后，系统内 闸管的导通角从Ｏ。开始上升并逐渐增大，其输出电压也 部将进行自检，如果有故障则立即报警。保护功能通常 逐渐随之增加，电动机从零开始加速，直至晶闸管全导 有过热保护、缺相保护、三相不平衡度保护和晶闸管元 通，经过设定的时间后电动机转速达到正常，软起动器 件保护。 输出切换信号，此时Ｋ２得电，Ｋ２常开触点则闭合， （２）额定电流设定 电动机额定电流调节范围为软 ＧＭ 用 ２００８年第２期４５ ． ｎｅｔ 维普资讯 http://www.cqvip.com
自控与监测Ａｕｔｏｃｏｎｔ ｒｏｒ＆／￣ｎｉｔｏｒｉｎｇ 起动器额定电流的７０％～１００％。额定电流参数一旦设 定，也就设定了电子过载保护器跳闸等级。 （３）限流功能对软起动器来说，最大软起动电流 电动机。 （７）软停止软起动器在接到软停机的命令后，自 动执行软停止程序，输出电压从全电压线性降至终止电 压即起动时的初始电压，如图４。与传统的控制方式相 比，电动机停机时都是通过瞬间停电完成的，而软停止 功能对潜水泵来说可以减小停机时瞬间产生的水锤效应， 避免高压水头对潜水泵、管路及拍门的冲击和损坏。 是可以设置的。若起动电流超过该设定值，电动机电压 将受到而不再升高，直到电动机电流降到限流设定 值为止。通常起动电流设定值为额定电流的２～５倍， 如图２。图中，， 为额定电流。这种限流功能尤其适用 于风机、泵类负载的起动。 图４软停机转速与Ａｌｌ＇ｑ关系图 图２起动电流与转速关系图 四、现场技术参数设置 根据潜水泵电动机负载特性，现场技术参数设置见 下表。 表技术指标 额定电压／ｖ （４）实现软起动接到起动命令，软起动器自动进 人起动程序，在规定的时间内（０．５～６０ｓ）输出一个呈 线性上升的电压给电动机，实现无级降低起动电流，减 少起动冲击电流。起动电压，也称初始电压，是可以设 定的，其范围一般为１０％～６０％的电动机额定电压，而 技术参数 设定范围 ２３０～６９０ 现场设定值 ３８０ 终止电压为电动机的额定电压，也称全电压，起动电压 与时间的关系如图３。图中， 为额定电压， 为起 额定电流／Ａ 额定电流限幅（％） 初始电压（％） ４２０～６００ ７０～１００ １０～６０ ５９０ ９０ ６０ 动电压。在起动操作前，起动电压的大小、上升时间等 参数均可预先设定。 脉冲突跳（％） 电流限幅倍数 ３０～１００ ２～５ １００ ４．５ 加速斜坡时间／ｓ 线性软停机／ｓ ０ ５～６０ ０．５～２４０ １０ ２．５ 五、结语 软起动器具有使电动机平滑加速和软停止的特点， 改善潜水泵电动机的起动特性，降低了潜水泵、阀门及 图３起动电压与时间关系图 相关污水管网等附属设备的水力冲击；同时由于软起动 器具有自检和多项保护功能，基本做到免维护，因此它 在潜水泵中的应用，提高了水泵机组运行的可靠性，实 践表明是适用于大中型潜水泵最佳自动控制的方式之一。 （５）脉冲突跳起动 当电动机起动时若负载在静止 状态具有较大的阻力矩，可在斜坡软起动开始之前采用 脉冲突跳起动，例如向电动机施加９５％的全电压，时间 为０．５ｓ，以克服电动机起步时的反作用力。此功能通常 在软起动器的面板上设有选择开关。 （６）旁路切换 当软起动结束后，电动机达到额定 转速时软起动器输出切换信号，将电动机旁路切换至电 网供电，其特点是具有软起动的各种特点（包括保护特 参考文献 ［１］李永刚．交流电动机软起动器应用若干问题分析［Ｊ］． 电力电子技术，２００６（２）． ［２］戴一平，张耀．单台软起动器实现多台电动机软起动 的工程应用［Ｊ］．机电工程，２００２（３）． 性），同时降低软起动器长期运行的热损耗，延长软起 动器的寿命。此外可以采用一台软起动器分别起动多台 ２ＯＯ８年第２期 ｗｗｗ． ．ｒｉｏｔ ［３］程游明 浅谈软起动及其应用［Ｊ］．上海大中型电动 机，２００１（２）．Ｇ彻 （收稿１３期：２００７／０８／２０） 通用柳械
