白鳳雷

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山063200）

電機(jī)軟啟動(dòng)器無故障報(bào)警停機(jī)原因分析與控制系統(tǒng)改造

白鳳雷

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北唐山063200）

軟啟動(dòng)器控制的低壓電機(jī)，正常運(yùn)行時(shí)頻繁發(fā)生軟啟動(dòng)器無故障報(bào)警停機(jī)，針對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行分析、總結(jié)，并提出相應(yīng)的改造措施，以保證安全生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

軟啟動(dòng)器；故障；改造措施；穩(wěn)定

1 引言

某公司90 kW以上的低壓電機(jī)啟動(dòng)方式為軟啟動(dòng)，投產(chǎn)以來頻繁發(fā)生軟啟動(dòng)器無故障報(bào)警停機(jī)，對(duì)公司的正常生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響，與電機(jī)軟啟動(dòng)廠家技術(shù)人員討論軟啟動(dòng)器無故障報(bào)警停機(jī)問題時(shí)，廠家技術(shù)人員表示只能在故障的時(shí)候更換備件，暫時(shí)無預(yù)防措施，經(jīng)詢價(jià)軟啟動(dòng)器備件費(fèi)用很高，為此我們經(jīng)過認(rèn)真討論，決定對(duì)軟啟動(dòng)器的控制方式進(jìn)行改造，這樣既能有效地延長(zhǎng)軟啟動(dòng)器的使用壽命又能確保生產(chǎn)的安全穩(wěn)定。

2 軟啟動(dòng)器原理及無故障停機(jī)分析

軟啟動(dòng)器是一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新型電機(jī)控制裝置，國(guó)外稱為Soft Starter，軟啟動(dòng)器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動(dòng)機(jī)定子之間，這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動(dòng)機(jī)逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流，避免啟動(dòng)過流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，啟動(dòng)過程結(jié)束，軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長(zhǎng)軟啟動(dòng)器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動(dòng)過程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊，能夠?qū)崿F(xiàn)以上功能的關(guān)鍵部件為軟啟動(dòng)的控制單元。

我們通過拆解軟啟動(dòng)器控制單元得知，軟啟動(dòng)控制單元內(nèi)部為電子元器件，受運(yùn)行周期和外部環(huán)境等因素影響，電子元器件性能發(fā)生微弱變化，可能誤發(fā)信號(hào)，影響設(shè)備正常運(yùn)行。同時(shí)與其他各部門交流和現(xiàn)場(chǎng)故障率統(tǒng)計(jì)，某合資品牌軟啟動(dòng)控制器的在線使用壽命3年左右，若3年更換一次將發(fā)生大額備件費(fèi)，若3年不更換將存在極大安全隱患，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)影響生產(chǎn)。

3 采取措施

3.1 控制方式

改變軟啟動(dòng)器的運(yùn)行方式，在啟動(dòng)過程中軟啟動(dòng)器參與工作，啟動(dòng)完成后軟啟動(dòng)器退出運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)機(jī)旁手動(dòng)和自動(dòng)兩種操作方式。機(jī)旁手動(dòng)啟動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)選擇開關(guān)選在就地位置，軟啟動(dòng)器啟動(dòng)完成后，旁路

信號(hào)發(fā)出，外置接觸器吸合，電機(jī)正常運(yùn)行，同時(shí)串接在軟啟動(dòng)器的外置接觸器常開點(diǎn)KM閉合，實(shí)現(xiàn)電機(jī)正常運(yùn)行后軟啟動(dòng)器自動(dòng)停止。機(jī)旁手動(dòng)停止，直接按機(jī)旁箱停止按鈕，接觸器線圈KM失電，電機(jī)停止運(yùn)行。PLC啟動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)選擇開關(guān)選在集中位置，上位機(jī)啟動(dòng)，軟啟動(dòng)器啟動(dòng)完成后，旁路信號(hào)發(fā)出，外置接觸器吸合，電機(jī)正常運(yùn)行，同時(shí)串接在軟啟動(dòng)器的外置接觸器常開點(diǎn)KM閉合，實(shí)現(xiàn)電機(jī)正常運(yùn)行后軟啟動(dòng)器自動(dòng)停止。PLC停止，在集中控制回路中串接一個(gè)中間繼電器KA的常閉點(diǎn)，當(dāng)PLC發(fā)停止命令時(shí)KA常閉點(diǎn)斷開，接觸器線圈KM失電，電機(jī)停止。外置旁路接觸器和電機(jī)保護(hù)器實(shí)現(xiàn)電機(jī)的運(yùn)行、保護(hù)功能。

3.2 元器件選型

傳統(tǒng)的電磁式接觸器，是靠電磁線圈長(zhǎng)期帶電工作，很容易造成線圈感應(yīng)帶電運(yùn)行而燒壞，很容易受到電網(wǎng)電壓波動(dòng)的影響而脫扣，造成電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載停止工作，對(duì)生產(chǎn)時(shí)刻存在著安全隱患，對(duì)此，為了很好地解決上述問題，保證關(guān)鍵設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，確保在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動(dòng)產(chǎn)生壓降時(shí)不再發(fā)生停機(jī)事故，選用永磁接觸器，以此替換關(guān)鍵設(shè)備的電磁式接觸器，以確保關(guān)鍵設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)還能夠節(jié)約電能。

永磁式交流接觸器是用永磁機(jī)構(gòu)取代傳統(tǒng)的電磁機(jī)構(gòu)的新型低能耗接觸器，其具有如下特點(diǎn)：

可靠性高，壽命長(zhǎng)；不受電網(wǎng)電壓波動(dòng)影響，可選擇釋放電壓；節(jié)電率高。不振顫，無溫升，無噪音，防電磁干擾。

節(jié)能比較：永磁接觸器與電磁式接觸器相比同等條件下年節(jié)約用電如表1所示。

表1 永磁接觸器與電磁式接觸器相比同等條件下年節(jié)約用電表

4 結(jié)論

（1）電機(jī)啟動(dòng)完成后軟啟動(dòng)控制器退出運(yùn)行，徹底杜絕電子元器件性能變化造成設(shè)備停機(jī)故障，提高運(yùn)行設(shè)備穩(wěn)定性。

（2）軟啟動(dòng)控制器在線使用壽命3年左右，某合資品牌軟啟動(dòng)控制器若3年更換一次需發(fā)生大額備件費(fèi)，改造后軟啟動(dòng)控制器啟動(dòng)完成后退出運(yùn)行，將大大延長(zhǎng)軟啟動(dòng)控制器使用壽命，最大限度降低備件維護(hù)費(fèi)用發(fā)生和減少功率元件的浪費(fèi)。

（3）永磁接觸器的長(zhǎng)期使用，節(jié)能效果顯著，同時(shí)永磁接觸器還適用于系統(tǒng)出現(xiàn)電壓降“晃電”，普通接觸器電壓降到額定值75%以下，接觸器脫扣，永磁接觸器標(biāo)準(zhǔn)出廠釋放電壓值為額定值40%左右。

Analysis of False Alarm Shutdowns by Motor Soft Starter and Control System Modification

BAI Fenglei
(Shougang Jingtang United Iron&Steel Co.,Ltd.,Tangshan,Hebei,063200,China)

False alarm shutdowns by soft starter frequently occurring during normal operation of low voltage motor controlled by soft starter were analyzed and summarized and corresponding countermeasures were put forward,to ensure safe and stable production.

soft starter;fault;improvement measures;stable

TM3

B

1006-6764(2014)05-0009-02

2013－12－09

白鳳雷（1983-），男，大學(xué)本科學(xué)歷，工程師，現(xiàn)從事電氣設(shè)備管理工作。