对民用建筑中水泵电动机启动方式的探讨

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇对民用建筑中水泵电动机启动方式的探讨范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

【摘要】本文通过对民用建筑中水泵等动力设备启动方式的比较，分析了软起动器民用建筑动力设备控制中应用，指出民用建筑动力设备控制中采用软起动器时应注意问题，为民用建筑施工中，水泵电机启动方式的研究，提供理论参考。

【关键词】民用建筑；水泵电机；启动方式

引言

交流鼠笼异步电动机结构简单，控制方便，效率高而被人们广泛应用于机械设备拖动中。民用建筑中大多数机械设备如消防泵、喷淋泵、生活泵、冷冻机组等动力都是交流鼠笼异步电机。当建筑物层数较高或规模较大时，这些机械设备电机额定功率通常都较大，如消防泵额定功率通常都55kW-150kW之间。这些设备起动过程中，将产生较大起动电流，造成较大电压降。恰当选择起动方式具有减少供电容量和保证建筑物供电可靠性等重要意义。正如此，软启动器民用建筑领域应用中将具有广阔前景。

1 民用建筑中水泵等动力设备启动方式比较

众所周知，鼠笼式异步电机采用全压起动时起动电流大，起动时间长。当电机功率较大时，起动电流很大（起动电流为额定电流5―8倍）。很大起动电流将引起配电系统电压降，影响接同一台变压器或同一条供电线路上其它电气设备正常工作，使柴油发电机组熄火停机。同时起动转矩较大，将对负载产生冲击，增加传动部件磨损和额外维护。当电机容量较大（一般为超过电源容量20%―30%时）均采用降压起动。

传统上采用降压起动方法有Y/换接起动和自耦变压器降压起动。这两种起动方式均可降低起动电流，降压起动过程完成后分档投切和加全压瞬间，仍将产生数倍额定电流尖峰电流（二次冲击电流），此电流将对配电系统造成冲击，同时产生破坏性动态转矩会引起水泵电机机械震动，对电机转子、中间齿轮等非常有害，并使供电线路电耗增大。

软启动器也是降压起动器一种。它是利用性能先进微处理器，合理有序控制大功率晶闸管组件导通，使之产生逐步增加平滑交流电压加交流电动机上，使电动机按预先设定方式和参数进行渐进加速，实现软起动。可见采用软起动器可以对大电机实现平滑、均匀稳定起动，避免大电机起动时对电网冲击，减少机械震动和噪音，减少供电线路电耗。

2 软起动器民用建筑动力设备控制中应用

软起动器具有软起动，软停止，泵控制，定时低速运行等多种功能。，民用建筑领域动力设备控制中具有传统降压起动器不可比拟优越性。下面以某高层建筑中消防泵为例，分析软起动器消防泵起动及运行控制方面突出优点。该高层建筑中消防泵最大容量为110KW，一备一用。采用A-B公司150-B240NBD软起动器。

2.1 软起动如前所述，起动时间ts内，电机端电压从设定初始值逐渐增长至满压，电机是平滑、无级加速。同时起动时间ts可调节（通常0.5-60秒之间），这有利于与空气开关之间配合，防止空气开关瞬时脱扣器电机起动时误跳闸。

2.2 泵控制功能水泵起动和停车时，水流冲击管道，产生严重“水锤效应”。水道专业已采取了一些消除水锤效应措施，采用带泵控功能软起动器，则完全可以消除水锤效应，减少机械维护工作量，节省系统维修费用，并保证供水可靠。值一提是该功能为可选件，定货图上应注明。

2.3 过载保护功能一般电机过载保护是热元件来实现。热元件电动机起动过程中很难避开电机起动电流而产生误动作。为避免误动，用户常加大热元件动作电流，使过载保护形同虚设。而软起动器内置过载保护功能是I2t算法用电子装置来完成。它可起动负荷轻重即起动时间长短不同来选择不同脱扣特性曲线以避免起动过程中误跳。它过载保护是可编程，为用户提供了更大灵活性。选用带内置过载保护功能软起动器可以省去热继电器，使控制柜内布线更简单，迅速。

2.4 参数测试功能可按键显示窗口选择显示电机运行参数如三相电压值、三相电流值、功率因数、运行时间等，而不需增加任何仪表。此功能可使用户很方便查询电机运行过程中各种参数。

2.5 消防水泵定期自动试机消防水泵属消防应急设施，平常时长期处于不使用状态，容易出现泵卡死现象。一旦火灾发生时无法正常运转，将影响消防扑救顺利进行，造成严重后果。《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92第24.6.6条规定“消防泵（包括喷洒泵）、排烟风机及正压送风机等重要消防用电设备，宜采取定期自动试机、自动检测措施。”该软起动器具有定时低速运行功能，可用户设定时间自行定时起动、停止，对消防泵起到一个定期自动试机、自动检测作用，提高消防泵作为消防设施可靠性，应急性。而采用传统降压起动方式将很难对消防水泵定期自动试机。

3 民用建筑动力设备控制中采用软起动器时应注意问题

3.1 有软起动器具有多种内置保护功能，如失速及堵转测试、相间平衡、欠载保护、欠压保护、过压保护等，对电机而言起到了进一步保护作用。设计时应具体情况编程来选择保护功能或使某些保护功能失效。《低压配电设计规范》GB50054-95第4.3.5条规定：“突然断电比过负载造成损失更大线路，其过负载保护应作用于信号而不应作用于切断电路。”前面提到消防泵控制系统中，消防泵是消防应急负荷，它是消防救火紧要关头工作。当火灾发生时，最重要问题是消防泵能运转打水到消防管网中，而对消防泵电机保护就重要问题。上面提到某些保护功能可以编程使它失效，使保护动作于信号而作于使消防泵电机停机。前面提到过载保护功能也只应动作于信号。

3.2 支路保护软起动器本身没有短路保护，为保护其中晶闸管，应该采用快速熔断器（自动空气开关开断时间较长，为0.1秒，不能有效保护晶闸管）。设计时可依据厂家提品样本，软起动器额定电流选择相应快熔断器。

3.3 当软起动器使电机制动停机时，晶闸管不导通，电机与电源之间并没有形成电气隔离。此时检修软起动器之后线路、电机，那是不安全。电机一次控制回路中应软起动器之前增加断路器。

3.4 信息及网络技术飞速发展，现代楼宇特别是智能建筑中电子设备日益增多，它们对电网质量有较高要求。而软起动器采用了可控硅等非线性器件，当软起动器功率较大台数较多时，产生高次谐波将对电网造成不良影响并对建筑物内电子设备产生干挠。此时可装设旁通接触器（详见图三）。软起动器使电机平稳起动至正常转速后，接触器KM闭合，把软起动器短接。即起动完成之后，大功率晶闸管处于不导通状态，减少高次谐 波对电网及电子设备干挠。

3.5 软起动器电流时将会产生热耗散，安装时应注意其上、下方留出一定空间，以使空气能流过其功率模块。当软起动器额定电流较大时，要采用风机降温。风机电源可取自电机控制系统二次回路。

4 结语

总之，软起动器是一种新型、性能优良起动装置，是交流异步电机起动器首选产品。目前软起动器主要为进口产品，价格较高。如前面提到A―B公司150-B240NBD软起动器价格2万元以上，多数业主难于接受。现国内生产厂家如湖南开利公司等也纷纷推出自己产品。希望将有越来越多价廉物美产品出现市场上，以使软起动器能够取代传统起动器民用建筑领域中迅速推广应用并发挥效益。

参考文献：

[1]孙大嵩. 水泵电动机驱动设备的控制方法[J]. 自动化与仪表, 2003, (02) .

[2]邱景安. 抽水蓄能机组起动方式的统计分析[J]. 水力发电, 1992, (01) .

[3]赵琨,史毓珍. 浅谈连续调速抽水蓄能机组的应用[J]. 水力发电, 2000, (04) .