给排水工程师介绍污水泵软启动故障的处理

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软启动器是一种集电动机软启动、软停车和多种保护功能于一体的电动机综合控制装置。它主要的构成是串接于电源与被控电动机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路，通过芯片控制晶闸管的移相控制角，调节其输出电压，实际为晶闸管交流调压器。当电动机启动时，它的输出电压为输入电压的一部分，当晶闸管全导通时，输出电压和输入电压相等，软启动器自动切换到旁路运行，这样不会引起电流突变，软启动器能够限制峰值扭矩，避免引起水击;在停电动机过程中，可以使电动机速度平滑地下降到零，避免电动机突然停止，产生水锤现象。

1　电机控制原理

川西北气矿用电节能改造工程中，江油市中坝天然气第4号井站的两台污水泵电动机控制原理如图1所示。QF为低压配电柜上面为电机供电的主开关，控制方式为手动控制;KMl为软启动器提供电源;KM2为旁路运行控制;KH为电机保护;SS为停止按钮;ST为启动按钮。

当QF送电以后，控制回路和软启动器控制回路得电，当按下启动按钮ST时，KMl线圈得电吸合，KMl的一对常开触点闭合，KAl得电，KAl的其中一对常开触点闭合将KMl自保持，同时另外一对常开触点给软启动器一个启动信号，软启动器启动。当电机的启动电流下降以后，软启动器自动切换到旁路运行，KM2得电吸合，旁路开始运行，电机进入正常运行。当需要停泵时，按下SS按钮，控制回路断电，KMl断电，软启动器和KM2均失电，KAl断电，控制软启动器运行的KAl常开触点断开，软停开始，电机停止转动。

2　故障现象

当我们安装好低压配电柜并接好控制线路以后，开始试启动，按下启动按钮，电机开始正常启动，大约经过5s后，旁路继电器KM2动作，电动机旁路全压运行;但是在停泵的时候，当按下停止按钮时，电机停止，软启动故障指示灯立即点亮，第二次启动电机时，就无法启动。通过检查我们发现控制回路接线没有任何问题，当我们第一次启动电动机并停止后，第二次必须先按一下启动按钮，再按一下停止按钮，故障才消失，故障指示灯熄灭。在第二次按启动和停止时，电机无任何反应，当第三次按下启动按钮时，电机又可以正常启动，按下停止按钮时软启动器又重复报故障，即中间必须多进行一次启停的操作后才能恢复正常。

3　原因分析

我们再次查找原因，按照图纸接线，没有差错;按照厂家的试验方法，软启动器也没有问题。假如软启动器出现故障，第一次电动机应该启动不了才对。我们再回到启动过程的分析，当按下启动按钮ST时，KMl线圈得电吸合，KMl其中一对常开触点闭合，KAl得电，KAl其中一对常开触点闭合将KMl保持，同时另外一对常开触点闭合，给软启动器一个启动信号，软启动器启动，当电机的启动电流下降以后，软启动器自动切换到旁路运行，KM2得电吸合，旁路开始运行，电机进入正常运行，启动过程没有问题。

停泵时，按下停止按钮SS，KMl失电，KAl触点断开，给软启动器一个停机信号，软启动器和KM2同时失电，好象也应该没有问题。

我们开始查阅软启动器资料和厂家说明书，发现软启动器不但有软启动的功能，还具有软停的功能。回到我们的控制线路，我们发现，当按下停止按钮时，KMl失电，KAl失电，控制启动停止的常开触点分断，给软启动器一个停机信号，软启动器开始软停过程，但是就在软停开始的同时，软启动器主电源失电，是否就是因为软停过程没有结束就失去主电源这个原因导致软启动器报告故障呢?

4　试验过程

为了证实我们的分析，我们提出了试验和解决方案。先进行试验，原理是给软启动器一个停机信号，等待软停过程结束以后再停主回路电源。实现方法是将KAl和KMl的位置更换，用KAl来控制KMl，将KAl控制KMl线圈的常开触点引出，启动后，触点闭合，将触点的两头用短接线短接。当按下停止按钮时，KA 1控制KMl的常开触点断开，但是短接线依然为KMl供电，主回路未停，KAl的另外一对控制启停的常开触点给软启动器一个停机信号，软启动器得到停机信号后开始软停。当电机停止以后，我们再断开短接线，KMl失去控制电源而释放，主电源断开。

通过分析研究，我们觉得此法可行，通过实际验证，按下开机按钮，电机正常启动，我们把控制KMl的KAl触点用短接线短接，然后按下停机按钮，软启动器开始停机，23s过后，停机过程完成，我们打开短接线，主回路断开，软启动器未报故障，试验成功。

但是如何实现自动控制呢?经过分析，我们发现可以在KMl的控制回路增加一个时间控制器，将KMl延时断电，等待软启动器停机后再切断主电源。经过探讨，我们设计了如图2的控制线路。

如图2所示，我们将KAl和KMl更换位置，在中间继电器KAl和热继电器KH两端并联一个时间继电器，用时间继电器的常开触点来控制KMl，此触点的功能为通电闭合延时断开，延时的长短可调节。

控制原理为：

当按下启动按钮时，中间继电器KAl得电闭合，其中一常开触点闭合并自保持，同时时间继电器得电闭合，时间继电器KT触点将KMl控制回路接通，主回路通电，KAl的另外一对常开触点同时给软启动器一个启动信号，软启动器开始控制电动机软启动。当按下停机按钮时，KAl失电，触点断开，给软启动器一个停机信号，但是时间继电器要延时动作，所以时间继电器KT控制KMl的触点未断开，KMl依然保持闭合，主回路保持通电。当软停过程结束以后，时间继电器计时结束，时间继电器动作，KMl失电，软启动器主电源失电，停机过程结束。

在实际验证中，整个启动和停止达到符合我们设计的要求，我们将时间继电器的动作时间整定为20s。启动时，按下启动按钮ST，电机开始启动，大约5s后我们听见“喀嚓”声音，KM2动作，电机切换到旁路运行，启动过程结束;按下停止按钮时，电机转速开始下降，11s时电机完全停止，21s时，我们又听见“喀嚓”声音，KMl断开，停机过程结束。

5　结束语

查阅了软启动器厂家的说明书和图例，我们发现厂家的图例中没有接触器KMl，启动和停止信号直接作用于软启动器，电动机停止以后，输入端依然带电，设计院在设计过程中增加了KMl，由于软启动器安装在现场，设计院的设计初衷是考虑停机后切除软启动器的主电源，防止软启动器输入端主电源带电，保证人员安全，但是在设计时忽略了软停过程，直接用KAl控制软启动器和主电源KMl，造成软停未开始就切断软启动器电源，软启动器报故障，第二次就无法正常启动。

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