（杭州鋼鐵集團(tuán)，浙江 杭州 310022）

軟啟動器缺相故障的分析與處理

俞海龍 范韶梅

（杭州鋼鐵集團(tuán)，浙江 杭州 310022）

通過對連鑄主液壓站軟啟動器缺相故障的分析，提出了解決方法，提高了對軟啟動器的掌控能力。

電機(jī)；軟啟動器；工作原理；故障分析；處理

杭鋼電爐公司連鑄主液壓站5臺主泵電機(jī)所采用的是ABB公司所生產(chǎn)的PST軟啟動器，它是傳統(tǒng)Y/Δ、自耦變壓器等降壓啟動設(shè)備的理想換代產(chǎn)品。

一、PST軟啟動器的基本原理

PST電動機(jī)軟啟動器采用三對反并聯(lián)的晶閘管串接于交流電動機(jī)的定子回路中。利用晶閘管的電子開關(guān)作用，通過微處理器控制其觸發(fā)角的變化來改變晶閘管的導(dǎo)通程度，以此來改變電動機(jī)的輸入電壓，達(dá)到電動機(jī)的軟啟動。啟動時(shí)先合上主開關(guān)QF和控制電源開關(guān)FU，主接觸器吸合，按下啟動后，控制系統(tǒng)按設(shè)定好的參數(shù)和檢測回路的數(shù)據(jù)運(yùn)行，既電機(jī)的輸入電壓以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至軟啟動的輸出電壓達(dá)到額定電壓。這時(shí)軟啟動器發(fā)出旁路控制信號，控制三相旁路接觸器KM1吸合。停機(jī)時(shí)先切斷旁路接觸器KM1，然后啟動器內(nèi)微處理器控制其觸發(fā)角的變化直至關(guān)閉，電動機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸減小到零，完成停機(jī)過程。如圖1、2所示。

圖1 PST軟啟動器工作原理圖

圖2 PST軟啟動器應(yīng)用接線圖

PST軟啟動器有兩個(gè)系列產(chǎn)品，一為自然風(fēng)冷且內(nèi)部裝有旁路接觸器；二為強(qiáng)迫風(fēng)冷，內(nèi)部不含旁路接觸器，要求用戶在使用時(shí)要配接旁路接觸器。目前電爐公司主液壓站電動機(jī)使用的是后者，其型號為：PST250-600-70，電動機(jī)功率為：132kW，該軟啟動的工作特點(diǎn)為如下。

（1）啟動時(shí)電動機(jī)端電壓隨晶閘管導(dǎo)通角從小→大，直至達(dá)到啟動轉(zhuǎn)矩的要求，當(dāng)啟動完成后，軟啟動器輸出額定電壓，旁路接觸器接通，電動機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)運(yùn)行。

（2）停機(jī)時(shí)先切斷旁路接觸器，然后啟動器內(nèi)的晶閘管導(dǎo)通角從大→小，直至關(guān)閉，電動機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸減小到零，完成停機(jī)過程。

（3）旁路接觸器是保證了晶閘管僅在啟動、停車時(shí)工作，避免長期運(yùn)行使SCR發(fā)熱，同時(shí)還可以避免在電動機(jī)運(yùn)行時(shí)軟啟動器產(chǎn)生諧波。

（4）啟動性能：限流啟動0.4～8Ie可據(jù)負(fù)載大小調(diào)整，啟動電壓0～380V任意調(diào)整，啟動轉(zhuǎn)矩：較小的沖擊轉(zhuǎn)矩，力矩均勻速度平滑上升。

二、故障現(xiàn)象與分析

電動機(jī)在啟動過程中聲音異常、振動及噪聲大，根據(jù)啟動聲音判斷為缺相。啟動數(shù)秒后軟啟動器LED狀態(tài)指示燈Fault紅燈亮，說明有故障，到LCD顯示屏查閱故障記錄，故障記錄顯示“電機(jī)缺相”。

先檢查外圍線路和電動機(jī)，在確認(rèn)外圍線路和控制板無誤的情況下，測量三相輸入380V電壓是否平衡，有無缺相。此時(shí)直接測量軟啟動器的輸入端子或者無負(fù)載的情況下，測量RST端子處的電壓值，盡管測量值是正確的，但有可能是虛電壓。

另外根據(jù)圖1和圖2可以得知液壓站電機(jī)在啟動時(shí)候軟啟動器故障燈Fault亮，在LCD顯示屏的故障記錄上出現(xiàn)“電機(jī)缺相”，也有可能是串接在交流電機(jī)定子回路上三相反并聯(lián)晶閘管的某一個(gè)晶閘管不觸發(fā)，而導(dǎo)致的電機(jī)在啟動時(shí)缺相。另外有可能在啟動時(shí)的某個(gè)瞬間某個(gè)晶閘管不觸發(fā)或者與其他觸發(fā)不同步，同樣也會出現(xiàn)“電機(jī)缺相”故障報(bào)警。此時(shí)應(yīng)斷開電源開關(guān)QF，重點(diǎn)檢查晶閘管的好壞。判斷晶閘管的好壞首先要測量一下晶閘管控制極G和陰極K之間的阻值是否在允許的范圍內(nèi)或者是否在有短路、開路，在正常情況下G和K之間的阻值大約在15～20Ω左右，三對反并聯(lián)的晶閘管的阻值應(yīng)該基本相等；其次還應(yīng)判斷晶閘管陽極A和陰極K之間是否存在開路，正常情況下陽極A與陰極K之間的正向和反向電阻在幾百kΩ以上，以此來判斷晶閘管是否存在問題。

三、故障的排除與維修

根據(jù)上面的故障分析，進(jìn)行兩方面的檢查。

先檢查主電路，首先檢查軟啟動器輸出部分到電動機(jī)的連接是否有問題，同時(shí)檢查電機(jī)繞組有否開路。

如果沒有問題再用萬用表在線測量一下開關(guān)QF的下樁頭經(jīng)主接觸器到軟啟動器RST輸入端的電壓，如測得的電壓無異常，拉下主電源開關(guān)，打開QF開關(guān)的端蓋和接觸器的滅弧罩，仔細(xì)檢查開關(guān)和主接觸器的動靜觸頭有沒有燒損和虛接現(xiàn)象。

無異常的按接線圖繼續(xù)往下查找主電路，檢查軟啟動器的輸入和輸出端是否有虛接現(xiàn)象，如無虛接現(xiàn)象但經(jīng)過試車，在軟啟動器運(yùn)行的瞬間，電機(jī)還是發(fā)出嗡嗡的聲音，同時(shí)出現(xiàn)故障報(bào)警。查看故障記錄還是“電機(jī)缺相”故障。此時(shí)按復(fù)位鍵，再次啟動，在啟動瞬間測量了一下輸出電壓，如發(fā)現(xiàn)的確缺一相電壓，應(yīng)查找控制回路和觸發(fā)脈沖板的問題。此時(shí)更換控制板，安裝好后再次啟動，正常的是控制板問題，需更換控制板；如發(fā)現(xiàn)問題依舊，問題就縮小到了晶閘管上，拔下觸發(fā)脈沖控制插頭，逐個(gè)測量模塊的控制極G和陰極K之間的阻值，并且進(jìn)行比對，其他晶閘管的控制極G和陰極K之間的阻值基本都在17Ω左右，在正常范圍，但在其中模塊一個(gè)晶閘管的控制極G和陰極K之間沒有阻值，測量其陽極A和陰極K之間正反向阻值無窮大既開路，由此判斷出現(xiàn)“電機(jī)缺相”的原因就在這里，既一個(gè)模塊的晶閘管壞了，導(dǎo)致電機(jī)啟動缺相。更換同型號模塊后把線路恢復(fù)，合閘試車。結(jié)果液壓泵電機(jī)啟動時(shí)聲音正常，運(yùn)行平穩(wěn)，維修工作結(jié)束。

四、結(jié)語

軟啟動器是采用電力電子技術(shù)、微處理技術(shù)及現(xiàn)代控制理論設(shè)計(jì)生產(chǎn)的，克服了傳統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的不足，使控制功能更加完善，特別適用于各種泵類負(fù)載或風(fēng)機(jī)類負(fù)載等需要軟啟動與軟停車的場合。軟啟動器作為電動機(jī)驅(qū)動器，盡管其可靠性很高，但如果使用、維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)或偶然事件，也會造成軟啟動器的損壞，要想保持穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，必須熟知軟啟動器的結(jié)構(gòu)原理、了解排除常見故障、定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

TM711

：B

：1671-0711（2014）09-0065-03

2014-05-28）