史志敏

摘 要：施耐德ALtistart 48系列軟啟動(dòng)器在鋼鐵企業(yè)被普遍應(yīng)用，隨之而來，由于現(xiàn)場(chǎng)工況的變化，一些功能不能滿足工廠對(duì)成本控制的要求，因此在特定場(chǎng)所需對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)性改造，本文對(duì)內(nèi)部軟啟動(dòng)結(jié)束繼電器不能在啟動(dòng)結(jié)束時(shí)閉合造成的故障改造進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：軟啟動(dòng)器；改造；節(jié)能

中圖分類號(hào)：TF3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）12-0068-01

軟啟動(dòng)器是一種集電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和各種保護(hù)功能于一體的新形電機(jī)控制裝置，軟啟器采用三相反并聯(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)速時(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。

1 軟啟動(dòng)的起動(dòng)方式

軟起動(dòng)器的功能主要是實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)和軟停車，而軟停車相當(dāng)于是軟起動(dòng)的逆過程。三相異步電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器擁有多種起動(dòng)模式，可以滿足不同的起動(dòng)要求。下面詳細(xì)介紹：

（1）限流起動(dòng)。限流起動(dòng)就是在電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)過程中限制其起動(dòng)電流不超過某一設(shè)定值Im的軟起動(dòng)方式，起動(dòng)波形如圖1所示。主要用于輕載起動(dòng)的降壓起動(dòng)，其輸出電壓從零開始迅速增長(zhǎng)，直到其輸出電流達(dá)到預(yù)先設(shè)定的電流限值Im，然后保持輸出電流不大于該值的條件下逐漸升高電壓，直到額定電壓。這種起動(dòng)方式的優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)電流小，且可按需要調(diào)整起動(dòng)電流的限定值Im。其缺點(diǎn)是在起動(dòng)時(shí)難以知道起動(dòng)壓降，不能充分利用壓降空間，損失起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，起動(dòng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。該方法應(yīng)用較多，適用于風(fēng)機(jī)，泵類負(fù)載。

（2）電壓斜坡起動(dòng)。輸出電壓由小到大斜坡線性上升，將傳統(tǒng)的有級(jí)降壓起動(dòng)變?yōu)闊o級(jí)，主要用在重載起動(dòng)。它的缺點(diǎn)是起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，且轉(zhuǎn)矩特性呈拋物線型上升對(duì)起動(dòng)不利，起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)電動(dòng)機(jī)不利。改進(jìn)的方法是采用雙斜坡起動(dòng)，如圖2所示。輸出電壓先迅速升至U（U為電動(dòng)機(jī)起動(dòng)所需的最小轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的電壓值），然后按設(shè)定的斜率逐漸升高電壓。直至達(dá)到額定電壓，初始電壓和電壓上升率可根據(jù)負(fù)載特性調(diào)整。在加速斜坡時(shí)同期聞，電動(dòng)機(jī)電壓逐漸增加，加速斜坡時(shí)間在一定時(shí)間范圍內(nèi)可調(diào)整，加速斜坡時(shí)間一般在2～60秒之間。這種起動(dòng)方式的特點(diǎn)是起動(dòng)電流相對(duì)較大，但起動(dòng)時(shí)間相對(duì)較短，適用于重載起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。

（3）轉(zhuǎn)矩控制起動(dòng)。主要用于重載起動(dòng)，它是按照電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩線性上升的規(guī)律控制輸出電壓。其優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)平滑、柔性好、對(duì)拖動(dòng)系統(tǒng)有利，同時(shí)減少對(duì)電網(wǎng)的沖擊，使最優(yōu)的重載起動(dòng)方式。其缺點(diǎn)就是起動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)。

2 改造原因

施耐德AItistart 48系列軟啟動(dòng)器在特鋼事業(yè)部應(yīng)用非常廣泛，而工作中我們經(jīng)常遇到軟啟動(dòng)器不能旁路的故障，原有的做法是直接更換軟啟動(dòng)器，這樣備件費(fèi)用高，還影響正常的生產(chǎn)節(jié)奏。

3 改造思路

通過對(duì)故障軟啟動(dòng)器的分析和測(cè)量，確定為內(nèi)部軟啟動(dòng)結(jié)束繼電器R2的常開點(diǎn)R2A、R2C不能在啟動(dòng)結(jié)束時(shí)閉合造成的。由于這類故障的軟啟動(dòng)器有軟啟動(dòng)過程，所以可以用一個(gè)時(shí)間繼電器與其配合來實(shí)現(xiàn)旁路的功能。改造后的軟啟動(dòng)器原有功能不改變。

4 改造方案

（1）將1只時(shí)間繼電器KT接到控制加電路的“停/啟“回路中，時(shí)間設(shè)置值T略小于ACC-（ACC×tqo）÷100

其中ACC為加速斜坡時(shí)間，tqo為初始起動(dòng)力矩，這兩個(gè)數(shù)值在軟啟動(dòng)器中的系統(tǒng)菜單中可查到。

（2）KT的一對(duì)通延時(shí)閉合點(diǎn)并聯(lián)在起動(dòng)結(jié)束繼電器R2的R2C上。

（3）AItistart 48的控制電路優(yōu)化前后基本一樣。

送上電源，軟啟動(dòng)器R1A、R1C閉合，按下啟動(dòng)鈕SB2，接通起動(dòng)回路的同時(shí)KT計(jì)時(shí)（因?yàn)锳CC-（ACC×tqo）÷100=15-（15×40）÷100=9秒，所以KT的時(shí)間設(shè)為8.5秒），8.5秒后K2得電完成旁路。

5 方案實(shí)施后的效益

該項(xiàng)目?jī)?yōu)化實(shí)施后，有效提高了設(shè)備的工作率，大幅減少了設(shè)備的熱停工時(shí)，年可節(jié)約備件費(fèi)用20萬元。