摘 要:本文結合瑞典ABB公司的PSTB系列軟啟動器在一個污水自動控制項目改造工程中的應用,介紹了PSTB系列軟啟動器的主要功能、原理以及應用方法并給出了軟啟動器的系統(tǒng)圖。
關鍵字:軟啟動器;電動機;污水處理廠
The Application of a New Softstarter in the SewageTreatment Plant
YE Hua,LIU Shao-cheng
(School of Electronics and Information,Jiangsu University of Science and Technology,Zhenjiang 212003,China)
Abstract:The paper presents the application of a softstarter of the PSTB series of the company of Sweden ABB in the reconstruction of a sewage treatment plant.The principle of the soflstarter is introduced and the structure of the system is presented.
Keywords:Softstarter;Electric motor
1 引言
鎮(zhèn)江市給排水管理處負責鎮(zhèn)江市污水收集處理,目前下轄7個泵站,由于污水排水系統(tǒng)的控制設備安裝的比較早,各個泵站的設備有的已經損壞,有的不能正常工作,根據管理處的要求,我們對鎮(zhèn)江市的各個泵站的控制系統(tǒng)進行了改造。本次改造的最終目的是實現各個泵站無人值守功能。由于原有各個泵站MCC柜中的軟啟動器是老一代產品,功能不夠完備,而且原軟啟動器沒有旁路功能,電機啟動后軟啟動器一直還接入到主回路中,從而導致MCC柜發(fā)熱嚴重,在汛期到來時即使增加降溫設備,原有軟啟動器還是不能很好的工作。因此MCC柜中的軟啟動器改造作為項目的一部分先期進行了實施,考慮到泵站的實際應用情況,只是需要將進來的污水提升到總的污水輸送泵站,并不需要保持出水的恒定,只要進來污水達到一定水位就啟動相應數量的水泵就可以,因此,在這個泵站我們選擇了性價比較高的軟啟動器,變頻器費用太高,而且很多功能在這里也不需要,選用軟啟動器已經能很好的滿足需求。采用軟啟動器,可以控制電動機的電壓,使其在啟動過程中逐漸地升高,很自然地限制啟動電流。這就意味著電動機可以平穩(wěn)地啟動,機械和電應力也降至最小而且還可以“軟”停車。通過比較,我們選擇了ABB公司的PSTB系列的軟啟動器對原有MCC柜中的電機啟動設備進行了改造。
2 ABB PSTB軟啟動器的主要功能及工作原理
本次改造主要應用了PSTB470軟啟動器對原有軟啟動器進行了更換,ABB公司的PSTB系列的軟啟動器是基于微處理器的軟啟動器,該設計應用了最新技術,為電動機提供軟啟動和軟停止功能。此系列軟啟動器標配有多個先進的電機保護功能。設備面板上的四個按鍵和邏輯結構的菜單,使得安裝、調試以及操作變得簡單,而且還有l(wèi)O種語言可供選擇,PSTB系列的軟啟動器還提供旁路接觸器。
2.1 PSTB470軟啟動器功能說明[1]
2.1.1 LCD顯示屏
PSTB可選擇10種不同的語言,包括英語、德語、:意大利語、漢語、芬蘭語、瑞典語、法語、西班牙語、荷蘭語以及葡萄牙語。在PSTB屏幕上,可找到設定、調整以及排除故障所需的所有信息。這可使PSTB非常容易操作和減少誤解的機率。隨時可在屏幕上讀取輸出電流、輸出電壓、啟動次數、總運行時間和電動機的溫度等數據。如有故障發(fā)生,也會在屏幕上顯示。
2.1.2 四按鍵鍵盤
PSTB面板上使用了四個按鍵,通過這四個按鍵可以很輕松地調整軟啟動器的啟動、停止以及電動機保護等要求來滿足任何一種應用場合。標準設置適合許多種常見的應用,如水泵、輸送帶、風扇、攪拌機以及壓濾機等,讓設定變得快速和簡單。還可以設置高級預警參數,讓故障在發(fā)生前便可發(fā)現。它還提供密碼保護功能,防止未經許可變更設置。
2.1.3 多種應用類型
PSTB軟啟動器提供多種應用類型,例如:離心泵、液壓泵、離心風機、軸流風機、壓縮機、皮帶輸送機、破碎機、攪拌機、推進器等等。如果應用不再列表中,可選擇最接近的一個,然后選擇調節(jié)設置,進行微調。
2.1.4 集成高級電動機保護
在PSTB軟啟動器內部,有多種保護選項可供選擇,包括:電機過載保護、轉子堵轉保護、電機欠載保護、三相失衡保護、大電流保護等功能來確保電機正確運行。
2.1.5 可編程信號繼電器
所有PSTB單元有二個編程輸入和二個編程輸出端子,每個編程輸入端可設置為:無、復位、允許、點動、硬起動等;每個編程輸出可設置為:運行、全電壓和事件。
2.1.6 集成旁路接觸器
PSTB470里集成了ABB AF接觸器。它可以節(jié)省成本(節(jié)省在風扇、電纜的投入和時間)、空間(軟啟動器的體積更加小、沒有占用空間的風扇)和能源。使用旁路接觸器,可以在正常運行時減少至少90%以上的功率損耗。軟起動結束,旁路接觸器閉合,使軟起動器退出運行,直至停車時,再次投入,這樣即延長了軟起動器的壽命,又使電網避免了諧波污染,還可減少軟起動器中的晶閘管發(fā)熱損耗。
2.1.7 現場總線通訊
PSTB軟啟動器在正面有一個連接ABB現場總線插頭的界面,用以進行現場總線的通訊。通過這個界面,用戶可以控制軟啟動器,得到它的狀態(tài)信息,上載和下載參數。
2.2 ABB軟起動的工作原理
軟起動器實際上是一個晶閘管交流調壓器。通過改變晶閘管的觸發(fā)角,就可調節(jié)晶閘管調壓電路的輸出電壓。在整個起動過程中,軟啟動器的輸出是一個平滑的升壓過程(且可具有限流功能),直到晶閘管全導通,電機在額定電壓下工作[2]。
3 PSTB470軟啟動器的控制系統(tǒng)設計
在本項目中共有多臺水泵,我們采用每臺水泵搭配一臺軟啟動器的方式進行控制。主回路采用軟啟動器外接方式,具體如下:由圖l可知,PSTB470軟啟動器外接在電機的主回路上,由于采用了軟啟動器,因而,主回路非常簡潔,大大提高了主回路的可靠性。
使用PSTB470后,對原有的控制信號進行了一些調整,具體二次回路如下圖所示(圖2)
工作原理如下:
當按下啟動按鈕START或者PLC啟動信號RI吸合后,中間繼電器KAS得電,KAS線圈得電后,常開觸點吸合,主接觸器吸合、軟啟動器獲得啟動脈沖,軟啟動器工作,軟啟動運行信號對主接觸器進行自保,根據參數設置,初始加載30% 電壓,隨著電壓逐漸升壓到全電壓,軟啟動器在l0秒內完成啟動;電機啟動完成后,軟啟動器內接觸器工作,自動旁路。當按下停止按鈕STOP或者PLC停止信號斷開后,軟啟動獲得停止信號,運行信號斷開,主接觸器失電,電機三相電源斷開,電機停止工作。
軟啟動器參數設置如下表[1]:
4 結束語
經實際運行表明,采用PSTB系列軟啟動器選型合理,運行安全、可靠、穩(wěn)定。解決了原有軟啟動器發(fā)熱嚴重等問題,現有軟啟動經過一年的運行無任何問題,達到了用戶改造的目的,而且效果良好。
參考文獻:
[1]ABB Softstarters PST/PSTB 安裝調試手冊[z].
[2]顧繩谷,電機及拖動基礎【M】.北京:機械工業(yè)出版社,2004,4.