給排水工程師介紹污水泵軟啟動故障的處理

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軟啟動器是一種集電動機軟啟動、軟停車和多種保護功能于一體的電動機綜合控制裝置。它主要的構成是串接于電源與被控電動機之間的三相反并聯晶閘管及其電子控制電路，通過芯片控制晶閘管的移相控制角，調節(jié)其輸出電壓，實際為晶閘管交流調壓器。當電動機啟動時，它的輸出電壓為輸入電壓的一部分，當晶閘管全導通時，輸出電壓和輸入電壓相等，軟啟動器自動切換到旁路運行，這樣不會引起電流突變，軟啟動器能夠限制峰值扭矩，避免引起水擊;在停電動機過程中，可以使電動機速度平滑地下降到零，避免電動機突然停止，產生水錘現象。

1　電機控制原理

川西北氣礦用電節(jié)能改造工程中，江油市中壩天然氣第4號井站的兩臺污水泵電動機控制原理如圖1所示。QF為低壓配電柜上面為電機供電的主開關，控制方式為手動控制;KMl為軟啟動器提供電源;KM2為旁路運行控制;KH為電機保護;SS為停止按鈕;ST為啟動按鈕。

當QF送電以后，控制回路和軟啟動器控制回路得電，當按下啟動按鈕ST時，KMl線圈得電吸合，KMl的一對常開觸點閉合，KAl得電，KAl的其中一對常開觸點閉合將KMl自保持，同時另外一對常開觸點給軟啟動器一個啟動信號，軟啟動器啟動。當電機的啟動電流下降以后，軟啟動器自動切換到旁路運行，KM2得電吸合，旁路開始運行，電機進入正常運行。當需要停泵時，按下SS按鈕，控制回路斷電，KMl斷電，軟啟動器和KM2均失電，KAl斷電，控制軟啟動器運行的KAl常開觸點斷開，軟停開始，電機停止轉動。

2　故障現象

當我們安裝好低壓配電柜并接好控制線路以后，開始試啟動，按下啟動按鈕，電機開始正常啟動，大約經過5s后，旁路繼電器KM2動作，電動機旁路全壓運行;但是在停泵的時候，當按下停止按鈕時，電機停止，軟啟動故障指示燈立即點亮，第二次啟動電機時，就無法啟動。通過檢查我們發(fā)現控制回路接線沒有任何問題，當我們第一次啟動電動機并停止后，第二次必須先按一下啟動按鈕，再按一下停止按鈕，故障才消失，故障指示燈熄滅。在第二次按啟動和停止時，電機無任何反應，當第三次按下啟動按鈕時，電機又可以正常啟動，按下停止按鈕時軟啟動器又重復報故障，即中間必須多進行一次啟停的操作后才能恢復正常。

3　原因分析

我們再次查找原因，按照圖紙接線，沒有差錯;按照廠家的試驗方法，軟啟動器也沒有問題。假如軟啟動器出現故障，第一次電動機應該啟動不了才對。我們再回到啟動過程的分析，當按下啟動按鈕ST時，KMl線圈得電吸合，KMl其中一對常開觸點閉合，KAl得電，KAl其中一對常開觸點閉合將KMl保持，同時另外一對常開觸點閉合，給軟啟動器一個啟動信號，軟啟動器啟動，當電機的啟動電流下降以后，軟啟動器自動切換到旁路運行，KM2得電吸合，旁路開始運行，電機進入正常運行，啟動過程沒有問題。

停泵時，按下停止按鈕SS，KMl失電，KAl觸點斷開，給軟啟動器一個停機信號，軟啟動器和KM2同時失電，好象也應該沒有問題。

我們開始查閱軟啟動器資料和廠家說明書，發(fā)現軟啟動器不但有軟啟動的功能，還具有軟停的功能?；氐轿覀兊目刂凭€路，我們發(fā)現，當按下停止按鈕時，KMl失電，KAl失電，控制啟動停止的常開觸點分斷，給軟啟動器一個停機信號，軟啟動器開始軟停過程，但是就在軟停開始的同時，軟啟動器主電源失電，是否就是因為軟停過程沒有結束就失去主電源這個原因導致軟啟動器報告故障呢?

4　試驗過程

為了證實我們的分析，我們提出了試驗和解決方案。先進行試驗，原理是給軟啟動器一個停機信號，等待軟停過程結束以后再停主回路電源。實現方法是將KAl和KMl的位置更換，用KAl來控制KMl，將KAl控制KMl線圈的常開觸點引出，啟動后，觸點閉合，將觸點的兩頭用短接線短接。當按下停止按鈕時，KA 1控制KMl的常開觸點斷開，但是短接線依然為KMl供電，主回路未停，KAl的另外一對控制啟停的常開觸點給軟啟動器一個停機信號，軟啟動器得到停機信號后開始軟停。當電機停止以后，我們再斷開短接線，KMl失去控制電源而釋放，主電源斷開。

通過分析研究，我們覺得此法可行，通過實際驗證，按下開機按鈕，電機正常啟動，我們把控制KMl的KAl觸點用短接線短接，然后按下停機按鈕，軟啟動器開始停機，23s過后，停機過程完成，我們打開短接線，主回路斷開，軟啟動器未報故障，試驗成功。

但是如何實現自動控制呢?經過分析，我們發(fā)現可以在KMl的控制回路增加一個時間控制器，將KMl延時斷電，等待軟啟動器停機后再切斷主電源。經過探討，我們設計了如圖2的控制線路。

如圖2所示，我們將KAl和KMl更換位置，在中間繼電器KAl和熱繼電器KH兩端并聯一個時間繼電器，用時間繼電器的常開觸點來控制KMl，此觸點的功能為通電閉合延時斷開，延時的長短可調節(jié)。

控制原理為：

當按下啟動按鈕時，中間繼電器KAl得電閉合，其中一常開觸點閉合并自保持，同時時間繼電器得電閉合，時間繼電器KT觸點將KMl控制回路接通，主回路通電，KAl的另外一對常開觸點同時給軟啟動器一個啟動信號，軟啟動器開始控制電動機軟啟動。當按下停機按鈕時，KAl失電，觸點斷開，給軟啟動器一個停機信號，但是時間繼電器要延時動作，所以時間繼電器KT控制KMl的觸點未斷開，KMl依然保持閉合，主回路保持通電。當軟停過程結束以后，時間繼電器計時結束，時間繼電器動作，KMl失電，軟啟動器主電源失電，停機過程結束。

在實際驗證中，整個啟動和停止達到符合我們設計的要求，我們將時間繼電器的動作時間整定為20s。啟動時，按下啟動按鈕ST，電機開始啟動，大約5s后我們聽見“喀嚓”聲音，KM2動作，電機切換到旁路運行，啟動過程結束;按下停止按鈕時，電機轉速開始下降，11s時電機完全停止，21s時，我們又聽見“喀嚓”聲音，KMl斷開，停機過程結束。

5　結束語

查閱了軟啟動器廠家的說明書和圖例，我們發(fā)現廠家的圖例中沒有接觸器KMl，啟動和停止信號直接作用于軟啟動器，電動機停止以后，輸入端依然帶電，設計院在設計過程中增加了KMl，由于軟啟動器安裝在現場，設計院的設計初衷是考慮停機后切除軟啟動器的主電源，防止軟啟動器輸入端主電源帶電，保證人員安全，但是在設計時忽略了軟停過程，直接用KAl控制軟啟動器和主電源KMl，造成軟停未開始就切斷軟啟動器電源，軟啟動器報故障，第二次就無法正常啟動。

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