磁阀式高压固态软起动装置在潜水电机中的应用

邬克全

（四川省隆昌县古宇庙水库管理所，四川 内江 642150）

磁阀式高压固态软起动装置在潜水电机中的应用

邬克全

（四川省隆昌县古宇庙水库管理所，四川 内江 642150）

本文介绍了凉水井提灌站采用的HDQ型磁阀式高压固态软起动装置的工作原理及性能特点，以及应用在高压潜水电机的优越性。

磁阀式高压固态软起动；高压电机；水泵

随着我们国家经济水平的不断提升以及经济建设发展程度的加快，针对高压一级大容量构建下的电力拖动设备呈现出逐步上升的趋势，在这其中以10kV为主的交流拖动发展的速度尤为迅速。在各种各样的领域，比如石油化工、钢铁冶炼、发电供电以及供水和水泥建材等方式我们有着大量的不同等级电压的交流异步电机在同时运转着。当前的高压大功率电机的主要运行方面出现的问题就是存在于起动的方面。一般说来，直接启动的特点有简单经济、耗费的时间相对较短等，但是，对于大功率框架下的交流电机来说，直接起动也会带来大量的问题。首先是，起动的过程当中瞬间可以达到额定电流大小的5～7倍，这样就会直接造成电动机自身因为电流而引起温度过高，从而使其绝缘系统老化的速度增快，直接造成了供电网的电压波动情况严重。当电压大于0.85UN的时候，其他的设备就无法正常使用了。第二点，因为过大的起动转矩直接产生了巨大的机械冲击，这就给那些被本设备进行带起运转的其余设备都造成了十分巨大的冲击力，使用寿命被严重缩短，精确度也大幅度地降低。比如联轴器造成损坏、各个部分的机械传动部件都造成各种非正常的磨损以及冲击，老化活动加速，直接导致了使用寿命的大幅度降低。为了解决上述提出的问题，人们提出了各种各样的方法来寻找最优化的处理思路，比如采取了自耦变压器降压起动、串联电抗器、液体电阻器、磁控电抗器等相对应的各种不同方式来尝试解决以上的问题。在最近这些年，人们发明了晶闸管降压软起动的起动方式，这种方式结合了计算机的本身特性以及电力最新技术，可以根据各种不同的应用环境来对初始转矩、起动的时间、停机的时间以及各种降压限流和各种保护阈值进行调节和分配，相对来说，其平滑的起动特点以及免维护的方式让他跟传统的软起动方式相比有着极大的优越性。本文将以武汉海澳电气公司生产的HDQ型磁阀式高压固态软起动装置在古宇庙水库凉水井提灌站与宁波巨神制泵实业有限公司生产的500GQB潜水供水泵成功配套运行使用为例，重点介绍HDQ型磁阀式高压固态软起动装置的工作原理及性能特点。

一、磁阀式高压固态软起动器的概述

磁阀式高压固态软起动器是为磁阀式高压固态软起动装置而设计，用以调节可控电抗器的参数。整个控制系统由人机界面（触摸屏）、PLC和脉冲放大板三大部分组成。用户可通过自身的负载状况以及提前设定好的参数，通过恒定电流的方式或者是爬坡控制的方式来对电机的自身软起动和软停车的控制过程。一般说来，Pro-face触摸屏可以保证的是对电机本身的起动电流进行监控，然后可以保存6条的曲线进行有针对性地查阅，然后通过PLC来对逻辑控制方面进行处理，然后通过脉冲放大板来产生+24V的脉冲信号处理构建。三者有机结合在一起。

二、磁阀式高压固态软起动器的软起动原理及起动过程

HDQ型磁阀式高压固态软起动装置采用的生产技术是高压可控电抗器技术，我们可以通过低压晶闸管为核心构建控制器件，然后通过对晶闸管的导通角进行控制来针对绕组当中的直流电流的具体大小进行精准控制，然后针对性的改变铁芯当中磁导率构建，进一步改变当前的高压绕组自身的阻抗控制，进而才可以达到降压以及限流的主要目的。在这个系列变化过程中，其主要的阻抗变化过程是和晶闸管相似的，但是我们克服了晶闸管自身的耐压受限的缺点，因此这种技术特别适合用在超高压电力设备以及超大容量的电机中。我们在电动机自身的电子回路中进行针对阻抗的串联操作，就可以很平滑地改变电磁阻抗器的运作，然后我们还可以根据当前的闭环操作控制系统，有针对性地对绕组当中的直流电流大小进行控制性的操作，然后磁控电抗器自身的阻抗作用可以在当前预定的时间之内进行从大到小的自动化无级减小处理，同时可以保证电机端的电压可以平滑地上升到完整的电压，这样就可以保证电机端的软起动处理。

三、磁阀式高压固态软起动器的性能特点

1. HDQ型磁阀式高压固态软起动装置采用新型自励式结构，不需要大容量的励磁电源；

2. 它具有可控性好，阻抗低；

3. 起动装置采用专门的滤波装置，具有无谐波污染；

4. 装置采用先进的磁屏蔽技术及紧耦合结构，无漏磁；

5. 还采用了国际领先的计算机仿真技术，整个起动过程可预测、可控制、可调整；

6. 整个控制系统采用日本Pro-face触摸屏和德国西门子系列PLC，使控制器的控制精度和控制性能大大增强；

7. 该装置有两种起动控制模式：PID调节模式和加减调节模式，以满足不同工况精度的要求；

8. 它友好的人机界面，起动参数和停止参数的设定、调整方便，可查阅6条历史曲线；

9. 起动装置的起动电流可在1.5Ie-3.5Ie任意选择（视负载不同），起动时可确保电网电压降最小，无二次浪涌电流冲击；

10. 在起动时电机均匀加速，无机械冲击；

11. 另外，该装置可通过PLC上的RS485串口监视起动的各类参数；

12. 它的重复使用性好，起动性能不受环境温度影响；

13. 还有就是该装置体积小、免维护、使用寿命长。

HDQ型磁阀式高压固态软起动装置广泛应用于大型钢石油、化工、铝业、消防、矿山、污水处理、发电等工业领域。能很好地与电机拖动设备配套使用，如各种泵类、风机、压缩机、制冷设备、粉碎机、搅拌机、传动带等机电装置。

结语

从目前设备运行情况来看，HDQ型磁阀式高压固态软起动装置与高压电动机配套使用中运行稳定，操作简单，可靠性高，得到了用户的认可和欢迎。能对电网进行实时检测、监控保护；并与电源开关柜、水泵、风机等其他设备进行连锁控制，确保运行安全可靠；是一种比较理想的电动机软起动控制设备。

［1］卿向东.磁控高压电机软起动装置研究［D］.山东科技大学，2006.

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