朱　偉　何　劍

[摘要]電機軟啟動器已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于各行各業(yè)的交流電機啟動，在川西北氣礦用電節(jié)能改造工程中，對江油市中壩天然氣第4號井站的兩臺污水泵啟動方式進(jìn)行了改裝，該井站兩臺污水泵改造前為自耦變壓器啟動，節(jié)能改造工程中更換為軟啟動器啟動，但是在施工單位安裝好配電盤柜后通電試驗時，發(fā)現(xiàn)軟啟動器無法正常工作，通過分析查找原因，最終將故障排除，實現(xiàn)了軟啟動器的正常起停。文章就軟啟動器控制線路設(shè)計缺陷分析軟啟故障，供同行參考。

[關(guān)鍵詞]電機軟啟動故障

0引言

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(gòu)成是串接于電源與被控電動機之間的三相反并聯(lián)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(diào)節(jié)其輸出電壓，實際為晶閘管交流調(diào)壓器。當(dāng)電動機啟動時，它的輸出電壓為輸入電壓的一部分，當(dāng)晶閘管全導(dǎo)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(chǎn)生水錘現(xiàn)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(guān)，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(dāng)QF送電以后，控制回路和軟啟動器控制回路得電，當(dāng)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(dāng)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(jìn)入正常運行。當(dāng)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(zhuǎn)動。

2故障現(xiàn)象

當(dāng)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(jīng)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(dāng)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(xiàn)控制回路接線沒有任何問題，當(dāng)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(yīng)，當(dāng)?shù)谌伟聪聠影粹o時，電機又可以正常啟動，按下停止按鈕時軟啟動器又重復(fù)報故障，即中間必須多進(jìn)行一次啟停的操作后才能恢復(fù)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(xiàn)故障，第一次電動機應(yīng)該啟動不了才對。我們再回到啟動過程的分析，當(dāng)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(dāng)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(jìn)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(yīng)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(xiàn)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(xiàn)，當(dāng)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?jǐn)?，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(jié)束就失去主電源這個原因?qū)е萝泦悠鲌蟾婀收夏?

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(jìn)行試驗，原理是給軟啟動器一個停機信號，等待軟停過程結(jié)束以后再停主回路電源。實現(xiàn)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(dāng)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(dāng)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(xiàn)自動控制呢?經(jīng)過分析，我們發(fā)現(xiàn)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(jīng)過探討，我們設(shè)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(lián)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(diào)節(jié)。

控制原理為：

當(dāng)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(dāng)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(dāng)軟停過程結(jié)束以后，時間繼電器計時結(jié)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(jié)束。

在實際驗證中，整個啟動和停止達(dá)到符合我們設(shè)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(jié)束；按下停止按鈕時，電機轉(zhuǎn)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(jié)束。

5結(jié)束語

查閱了軟啟動器廠家的說明書和圖例，我們發(fā)現(xiàn)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(shè)計院在設(shè)計過程中增加了KMl，由于軟啟動器安裝在現(xiàn)場，設(shè)計院的設(shè)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(shè)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。