一臺軟起動器控制多臺電機如何實現

         某公司新建了煙氣脫硫除塵及廢液治理工程來處理廢液廢氣，以達到排污標準。該工程的關鍵設備是3臺37kW洗滌漿液循環泵、3臺37kW洗滌漿液輸送泵、3臺30kW廢液輸送泵和3臺30kW排污泵等。能否對這12臺泵的進行合理、有效、可靠的控制，成為整個治理工程成功與否的關鍵。
         傳統的自耦降壓啟動方式，起始電壓不可調，沖擊電流大，電機轉矩特性較差且日常維修工作量大。針對被控電機功率相同、數量較多且控制較為集中的情況，采用可編程控制器（PLC）作為主控部件，智能化數字式電機軟啟動器為主要執行器件，實現一臺軟啟動器驅動多臺泵類電機，簡化了結構，控制了成本。軟啟動器的泵控制功能，有效地減少了啟動和停止時液流沖擊所產生的系統水錘現象。
工作原理及系統電氣原理圖
1）工作原理
       電機軟啟動器的基本原理如圖1所示。軟啟動器一般采用三對反并聯的大功率晶閘管串接于交流電動機的定子回路上,通過微處理器控制其觸發角。啟動時，軟啟動器的輸出電壓迅速上升到設定的初始電壓（初始轉矩對應的電壓），然后按設定的啟動時間逐漸上升，電動機隨之逐漸加速，以實現電動機的軟啟動。
      當軟啟動器的輸出電壓達到電動機的額定電壓時，電動機達到額定轉速，啟動完成。停機時，根據設定的停機時間逐步降低軟啟動器的輸出電壓，電動機逐漸停止運行。以實現電動機的軟停止。

圖1 軟啟動器工作原理框圖
2）系統電氣原理圖

圖2 一臺軟啟動器驅動三臺電機控制原理圖
      以1臺軟啟動器驅動3臺洗滌漿液循環泵電機實現軟啟動和軟停止為例說明系統控制原理，如圖2所示。洗滌漿液循環泵電機M1、M2、M3型號為JO2-51-6，37kW，70A，970rpm，采用1臺37 kW軟啟動器（型號為STRB-371T3P）作為控制器件。
     在一臺軟啟動器配一臺電機的基礎上，在每臺電機的主電路中分別增加一臺接觸器（KM2、KM4、KM6）作為軟啟動器的旁路運行接觸器。軟啟動電機M1時，首先吸合主電路接觸器KM1，軟啟動器開始啟動電機M1，電機隨設定的起動時間逐漸加速，等到電機M1加速至額定轉速后，軟啟動器發出啟動完成信號，旁路運行接觸器KM2吸合，同時延時將主電路接觸器KM1斷開，切除軟啟動器，電機M1軟啟動完成。此時，軟啟動器可以繼續啟動電機M2或M3。
      電機M1、M2、M3啟動完成之后，軟啟動器脫離工作處于待命狀態。電機M1、M2、M3實行分時先后啟動，啟動各電機的時間間隔在2分鐘左右。其具體的動作過程和延時環節由可編程控制器（PLC）很方便地完成。
      電機啟動完成后，系統通過旁路運行接觸器給電機供電。此時軟啟動器被切除，失去了對電機的保護作用。因此必須另設電機過載保護元件（FR1、FR2、FR3）。
      軟停止電機M1時，首先吸合主電路接觸器KM1，將旁路運行接觸器KM2斷開，電機M1切換到由軟啟動器控制，軟啟動器的軟停止功能逐漸減小輸出電壓，電機M1隨設定的停止時間逐漸慢慢停下來，最后主電路接觸器KM1斷開，電機M1軟停止完成，軟啟動器退出，接受下一個停止操作。
設備選型
       系統的設計和設備的選型要考慮其可靠性及經濟性，以提高整個系統的性價比。
1）可編程控制器（PLC）選型
        在選擇PLC型號時，根據被控設備的具體數量和所需的I/O點數，還要考慮到編程、用戶使用、維護和擴展等方面。本系統選用三菱公司的一體化的中小型PLC產品（型號為FX2N-80MR-001）
2軟啟動器選型
軟啟動器是整個控制系統的關鍵部件之一，選用了西安西普電力電子有限公司生產的STRB-371T3P軟啟動器2臺，STRB-301T3P軟啟動器2臺。該產品具有以下幾個優點：

• 適用于此類場合的一帶多的專有功能；
• 內置軟停止功能；
• 具有外控端子，可方便實現自動控制；
• 可頻繁起停；
• 帶有泵控制功能，以減少起動和停止時液流沖擊所產生的系統水錘現象的發生。