污水處理廠在污水處理過(guò)程中，進(jìn)水泵、回流泵、離心脫水機(jī)等大型設(shè)備，一是基本上24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，根據(jù)維護(hù)保養(yǎng)周期遵循先開先停原則，循環(huán)啟停備用設(shè)備；二是根據(jù)來(lái)水水量、水質(zhì)的變化和工藝運(yùn)行需要，適時(shí)調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)和運(yùn)行時(shí)間，進(jìn)行設(shè)備啟停操作。為減少大型設(shè)備啟動(dòng)過(guò)程中對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備的沖擊等弊端，原來(lái)多采用星—三角啟動(dòng)、自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)等方式。隨著電機(jī)軟啟動(dòng)器普及應(yīng)用，原有啟動(dòng)方式逐步被取代，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備無(wú)沖擊平滑啟動(dòng)，對(duì)于高揚(yáng)程大流量潛水離心泵設(shè)置軟停車功能，同時(shí)根據(jù)負(fù)載特性設(shè)定限流值和起動(dòng)時(shí)間等起動(dòng)過(guò)程中的參數(shù)，應(yīng)用軟啟動(dòng)器自身配置的電機(jī)保護(hù)功能，減少了控制、保護(hù)回路，提高了電氣保護(hù)靈敏性和可靠性，電氣故障普遍減少，維修費(fèi)用普遍降低。 （圖一）中比較了同一臺(tái)電機(jī)，同樣負(fù)載條件下，直接起動(dòng)、星/三角起動(dòng)和軟起動(dòng)三種啟動(dòng)方式下，電動(dòng)機(jī)電壓 (V)、電動(dòng)機(jī)電流 (I) 的不同情況，可以看出軟起動(dòng)器是通過(guò)降低啟動(dòng)電壓，實(shí)現(xiàn)小啟動(dòng)電流。電機(jī)輸入電壓從設(shè)定的初始值開始按照預(yù)設(shè)的函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動(dòng)結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓，使電機(jī)轉(zhuǎn)速平滑增加，直至起動(dòng)結(jié)束到達(dá)額定速度。
軟啟動(dòng)器工作原理與運(yùn)行特點(diǎn)：
交流—交流(AC—AC)變換是一種可以改變電壓大小、頻率、相數(shù)的電力變換技術(shù)。只改變電壓大小或僅對(duì)電路實(shí)現(xiàn)通斷控制而不改變頻率的電路，稱為交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路。從一種頻率交流變換成另一種頻率交流的電路則稱為交—交變頻器，它有別于交—直—交二次變換的間接變頻，是一種直接變頻電路。
軟啟動(dòng)器在污水處理廠應(yīng)用中注意的問(wèn)題"/>
（1）晶閘管通斷控制
（2）交流電壓波形的相位控制
1．2. 軟啟動(dòng)器工作原理
( 圖五所示)為軟啟動(dòng)器主要組成部分，電路類似三相全控橋式整流電路。
（圖五）軟起動(dòng)器原理示意圖
1．3. 軟啟動(dòng)主要啟停方式
1.3.1.1電壓斜坡啟動(dòng)：
如（圖八）所示，電機(jī)在啟動(dòng)初始階段啟動(dòng)電流逐漸增加，當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定，直至啟動(dòng)完畢。根據(jù)電機(jī)負(fù)載情況調(diào)整、設(shè)定電流上升變化速率。電機(jī)定子電流上升速率大，則啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，啟動(dòng)時(shí)間短。這種啟動(dòng)方式在風(fēng)機(jī)、水泵類負(fù)載應(yīng)用比較多。
1.3.1.3 脈沖突跳起動(dòng)：
軟啟動(dòng)器有三種停止方式
1.3.2.2軟停止(圖十)：有時(shí)不希望電動(dòng)機(jī)突然停止，采用軟停止方式。在接收停機(jī)信號(hào)后，電機(jī)端電壓逐漸減小，轉(zhuǎn)速下降到可調(diào)整斜坡時(shí)間，適用于慣性力矩較小的水泵類負(fù)載，污水廠進(jìn)水泵房進(jìn)水泵，可以應(yīng)用軟停車方式，軟啟動(dòng)器在接到停車指令后執(zhí)行軟停止程序，輸出電壓由全電壓線性降低，使水泵電機(jī)按所設(shè)定的速率逐漸減速直到完全停止，消除了停機(jī)瞬間的“水錘”效應(yīng)。
軟啟動(dòng)器有四種運(yùn)行狀態(tài)：
1.4.2接觸器旁路工作模式：在電動(dòng)機(jī)達(dá)到滿速運(yùn)行時(shí)，用旁路接觸器來(lái)取代已完成任務(wù)的軟起動(dòng)器，這樣可以降低晶閘管的熱損耗，提高系統(tǒng)效率?？梢杂靡慌_(tái)軟起動(dòng)器起動(dòng)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)。
1.4.4調(diào)壓調(diào)速方式：軟起動(dòng)器可以作調(diào)壓調(diào)速運(yùn)行，因電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子內(nèi)阻很小，要得到大范圍的調(diào)速，就需在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中串入適當(dāng)?shù)碾娮琛?/span>
軟啟動(dòng)器液晶顯示器可顯示電流、電壓、功率、功率因子、電動(dòng)機(jī)溫度、運(yùn)行時(shí)間和快速故障診斷信息。在通信方面，提供了標(biāo)準(zhǔn)的串行通信口，可通過(guò)鍵盤和LED以菜單形式設(shè)置參數(shù)，提供良好的人機(jī)界面。
一般軟啟動(dòng)器，2～5倍電動(dòng)機(jī)額定電流可調(diào)，按負(fù)載曲線提供過(guò)載保護(hù)；輸入、輸出缺相時(shí)速動(dòng)跳閘；晶閘管短路、散熱器過(guò)熱、轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)、電機(jī)內(nèi)熱敏電阻阻值大于規(guī)定值時(shí)，延時(shí)跳閘；熱故障信號(hào)、電動(dòng)機(jī)過(guò)載及溫升超過(guò)臨界閾值時(shí)，自動(dòng)停機(jī)。停機(jī)后，如果電動(dòng)機(jī)溫度依然過(guò)高，軟起動(dòng)器的熱控制裝置可防止重新啟動(dòng)；同時(shí)還具有電源掉電、欠電壓、過(guò)電壓等保護(hù)。
軟啟動(dòng)器的選型首先要考慮設(shè)備啟動(dòng)負(fù)載特性、啟動(dòng)頻繁程度及工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,其次還要考慮軟啟動(dòng)器技術(shù)、性能及價(jià)格。
一般情況下，如果軟啟動(dòng)器正常工作時(shí)每次啟動(dòng)間隔時(shí)間小于2min，超過(guò)30次/h，即可定為頻繁啟動(dòng)。在頻繁工作的場(chǎng)所選取軟啟動(dòng)器要按電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流選取，應(yīng)加大選取軟啟動(dòng)器的容量，根據(jù)頻繁度的不同取1.2-1.5倍。同時(shí)由于晶閘管頻繁工作，為了排除晶閘管散發(fā)的大量的熱量，軟啟動(dòng)器必需帶有機(jī)械風(fēng)冷。
在選擇軟啟動(dòng)器還要注意，是否能達(dá)到通訊控制以及故障自珍診斷功能；是否具備完備的保護(hù)功能、冷卻方式以及運(yùn)行方式等，如：過(guò)電流保護(hù)，過(guò)壓保護(hù)，單項(xiàng)接地保護(hù)，缺相保護(hù)，三相不平衡保護(hù)等。柜體是否需加機(jī)械通風(fēng)，元器件的排布是否合理，機(jī)械風(fēng)冷的柜體加機(jī)械通風(fēng)，軟啟動(dòng)器正上方不能放電器元件，留出通風(fēng)散熱空間；運(yùn)行方式分在線型和非在線型，選型時(shí)盡量選用非在線型。
3.1 晶閘管擊穿：電子器件的使用壽命與溫度有著直接關(guān)系，當(dāng)運(yùn)行的環(huán)境溫度超過(guò)其運(yùn)行極限溫度時(shí)，其使用壽命急劇縮短，運(yùn)行溫度過(guò)高，會(huì)造成晶閘管擊穿，因此軟啟動(dòng)器應(yīng)具有良好的通風(fēng)散熱性，如盤柜散熱條件不好，就會(huì)減少晶閘管的使用壽命，從而造成晶閘管擊穿；過(guò)于頻繁的啟動(dòng)會(huì)使晶閘管嚴(yán)重過(guò)熱而可能燒毀。環(huán)境腐蝕性氣體影響是另一原因,由于軟啟動(dòng)器在運(yùn)行過(guò)程中需要散熱,通過(guò)機(jī)械通風(fēng),將柜體外的新風(fēng)引入,新風(fēng)流過(guò)晶閘管散熱器,帶走熱量,達(dá)到降溫目的,但如果新風(fēng)中含有腐蝕性氣體,必然會(huì)對(duì)晶閘管、驅(qū)動(dòng)板及主板控制元件腐蝕,造成損壞;晶閘管擊穿一旦被擊穿，就相當(dāng)于二極管，失去其電子開關(guān)特性，如此時(shí)啟動(dòng)，電機(jī)將承受很大的啟動(dòng)電流的沖擊，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)燒毀電機(jī)。因此軟啟動(dòng)器在污水廠使用時(shí)，應(yīng)該綜合考慮通風(fēng)散熱與防止腐蝕性氣體影響，必要時(shí)應(yīng)在電氣間加裝制冷空調(diào)或通過(guò)風(fēng)道將清潔新風(fēng)引入軟啟動(dòng)柜進(jìn)行散熱。
3.3 啟動(dòng)時(shí)電機(jī)不轉(zhuǎn)并有異響，原因分析:一是啟動(dòng)參數(shù)或啟動(dòng)曲線不合適造成電機(jī)起不來(lái),應(yīng)依據(jù)負(fù)載特性，檢查軟啟動(dòng)器設(shè)定參數(shù)是否正確; 二是污水中雜物較多是否造成電機(jī)堵轉(zhuǎn); 三是判斷電機(jī)是否缺相，晶閘管中的一只觸發(fā)不可靠或是不導(dǎo)通，此時(shí)一相電路通過(guò)的是半波直流，電動(dòng)機(jī)的兩相繞組通過(guò)的直流對(duì)電動(dòng)機(jī)起到了制動(dòng)作用，不僅電機(jī)起不來(lái)，嚴(yán)重的還會(huì)燒毀電機(jī)和晶閘管。
3.5 利用PLC（可編程控制器）與軟啟動(dòng)器相結(jié)合方法，實(shí)現(xiàn)一臺(tái)軟啟動(dòng)器對(duì)多臺(tái)通類型設(shè)備進(jìn)行軟啟動(dòng)；解決通類型設(shè)備之間的順序循環(huán)軟啟動(dòng)，這樣可以減少軟啟動(dòng)器的數(shù)量，降低投資和維護(hù)費(fèi)用。
4 結(jié)束語(yǔ)
<p style="color:#222222;font-family:"font-size:16px;background-color:#FFFFFF;">軟啟動(dòng)器在污水處理廠的普及應(yīng)用，解決了電機(jī)直接啟動(dòng)過(guò)程中對(duì)電網(wǎng)和機(jī)械設(shè)備的沖擊，軟停車功能解決了水泵停車時(shí)的“水錘”效應(yīng)，完善的電機(jī)綜合保護(hù)功能，提高了設(shè)備可靠性及安全性，因此應(yīng)大量提倡軟啟動(dòng)器的使用，代替?zhèn)鹘y(tǒng)啟動(dòng)器。在實(shí)際應(yīng)用中要重視根據(jù)負(fù)載特性和工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境選用軟啟動(dòng)器，合理調(diào)整各種參數(shù)，實(shí)踐證明，如果參數(shù)調(diào)整不當(dāng)，可能造成啟動(dòng)失敗，嚴(yán)重時(shí)造成設(shè)備損壞，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)軟啟動(dòng)器日常維護(hù)保養(yǎng)工作。
