污水處理廠在污水處理過程中，進水泵、回流泵、離心脫水機等大型設備，一是基本上24小時連續運行，根據維護保養周期遵循先開先停原則，循環啟停備用設備；二是根據來水水量、水質的變化和工藝運行需要，適時調整運轉臺數和運行時間，進行設備啟停操作。為減少大型設備啟動過程中對電網和設備的沖擊等弊端，原來多采用星—三角啟動、自耦變壓器降壓啟動等方式。隨著電機軟啟動器普及應用，原有啟動方式逐步被取代，實現了設備無沖擊平滑啟動，對于高揚程大流量潛水離心泵設置軟停車功能，同時根據負載特性設定限流值和起動時間等起動過程中的參數，應用軟啟動器自身配置的電機保護功能，減少了控制、保護回路，提高了電氣保護靈敏性和可靠性，電氣故障普遍減少，維修費用普遍降低。 （圖一）中比較了同一臺電機，同樣負載條件下，直接起動、星/三角起動和軟起動三種啟動方式下，電動機電壓 (V)、電動機電流 (I) 的不同情況，可以看出軟起動器是通過降低啟動電壓，實現小啟動電流。電機輸入電壓從設定的初始值開始按照預設的函數關系逐漸上升，直至起動結束，賦予電機全電壓，使電機轉速平滑增加，直至起動結束到達額定速度。

軟啟動器工作原理與運行特點：

交流—交流(AC—AC)變換是一種可以改變電壓大小、頻率、相數的電力變換技術。只改變電壓大小或僅對電路實現通斷控制而不改變頻率的電路，稱為交流調壓電路和交流調功電路。從一種頻率交流變換成另一種頻率交流的電路則稱為交—交變頻器，它有別于交—直—交二次變換的間接變頻，是一種直接變頻電路。

軟啟動器在污水處理廠應用中注意的問題"/>

（1）晶閘管通斷控制

（2）交流電壓波形的相位控制

1．2. 軟啟動器工作原理

( 圖五所示)為軟啟動器主要組成部分，電路類似三相全控橋式整流電路。

（圖五）軟起動器原理示意圖

1．3. 軟啟動主要啟停方式

1.3.1.1電壓斜坡啟動：

如（圖八）所示，電機在啟動初始階段啟動電流逐漸增加，當電流達到預先所設定的值后保持恒定，直至啟動完畢。根據電機負載情況調整、設定電流上升變化速率。電機定子電流上升速率大，則啟動轉矩大，啟動時間短。這種啟動方式在風機、水泵類負載應用比較多。

1.3.1.3 脈沖突跳起動：

軟啟動器有三種停止方式

1.3.2.2軟停止(圖十)：有時不希望電動機突然停止，采用軟停止方式。在接收停機信號后，電機端電壓逐漸減小，轉速下降到可調整斜坡時間，適用于慣性力矩較小的水泵類負載，污水廠進水泵房進水泵，可以應用軟停車方式，軟啟動器在接到停車指令后執行軟停止程序，輸出電壓由全電壓線性降低，使水泵電機按所設定的速率逐漸減速直到完全停止，消除了停機瞬間的“水錘”效應。

軟啟動器有四種運行狀態：

1.4.2接觸器旁路工作模式：在電動機達到滿速運行時，用旁路接觸器來取代已完成任務的軟起動器，這樣可以降低晶閘管的熱損耗，提高系統效率。可以用一臺軟起動器起動多臺電動機。

1.4.4調壓調速方式：軟起動器可以作調壓調速運行，因電動機轉子內阻很小，要得到大范圍的調速，就需在電動機轉子中串入適當的電阻。

軟啟動器液晶顯示器可顯示電流、電壓、功率、功率因子、電動機溫度、運行時間和快速故障診斷信息。在通信方面，提供了標準的串行通信口，可通過鍵盤和LED以菜單形式設置參數，提供良好的人機界面。

一般軟啟動器，2～5倍電動機額定電流可調，按負載曲線提供過載保護；輸入、輸出缺相時速動跳閘；晶閘管短路、散熱器過熱、轉子堵轉、電機內熱敏電阻阻值大于規定值時，延時跳閘；熱故障信號、電動機過載及溫升超過臨界閾值時，自動停機。停機后，如果電動機溫度依然過高，軟起動器的熱控制裝置可防止重新啟動；同時還具有電源掉電、欠電壓、過電壓等保護。

軟啟動器的選型首先要考慮設備啟動負載特性、啟動頻繁程度及工作現場環境,其次還要考慮軟啟動器技術、性能及價格。

一般情況下，如果軟啟動器正常工作時每次啟動間隔時間小于2min，超過30次/h，即可定為頻繁啟動。在頻繁工作的場所選取軟啟動器要按電動機的起動電流選取，應加大選取軟啟動器的容量，根據頻繁度的不同取1.2-1.5倍。同時由于晶閘管頻繁工作，為了排除晶閘管散發的大量的熱量，軟啟動器必需帶有機械風冷。

在選擇軟啟動器還要注意，是否能達到通訊控制以及故障自珍診斷功能；是否具備完備的保護功能、冷卻方式以及運行方式等，如：過電流保護，過壓保護，單項接地保護，缺相保護，三相不平衡保護等。柜體是否需加機械通風，元器件的排布是否合理，機械風冷的柜體加機械通風，軟啟動器正上方不能放電器元件，留出通風散熱空間；運行方式分在線型和非在線型，選型時盡量選用非在線型。

3.1 晶閘管擊穿：電子器件的使用壽命與溫度有著直接關系，當運行的環境溫度超過其運行極限溫度時，其使用壽命急劇縮短，運行溫度過高，會造成晶閘管擊穿，因此軟啟動器應具有良好的通風散熱性，如盤柜散熱條件不好，就會減少晶閘管的使用壽命，從而造成晶閘管擊穿；過于頻繁的啟動會使晶閘管嚴重過熱而可能燒毀。環境腐蝕性氣體影響是另一原因,由于軟啟動器在運行過程中需要散熱,通過機械通風,將柜體外的新風引入,新風流過晶閘管散熱器,帶走熱量,達到降溫目的,但如果新風中含有腐蝕性氣體,必然會對晶閘管、驅動板及主板控制元件腐蝕,造成損壞;晶閘管擊穿一旦被擊穿，就相當于二極管，失去其電子開關特性，如此時啟動，電機將承受很大的啟動電流的沖擊，嚴重時將會燒毀電機。因此軟啟動器在污水廠使用時，應該綜合考慮通風散熱與防止腐蝕性氣體影響，必要時應在電氣間加裝制冷空調或通過風道將清潔新風引入軟啟動柜進行散熱。

3.3 啟動時電機不轉并有異響，原因分析:一是啟動參數或啟動曲線不合適造成電機起不來,應依據負載特性，檢查軟啟動器設定參數是否正確; 二是污水中雜物較多是否造成電機堵轉; 三是判斷電機是否缺相，晶閘管中的一只觸發不可靠或是不導通，此時一相電路通過的是半波直流，電動機的兩相繞組通過的直流對電動機起到了制動作用，不僅電機起不來，嚴重的還會燒毀電機和晶閘管。

3.5 利用PLC（可編程控制器）與軟啟動器相結合方法，實現一臺軟啟動器對多臺通類型設備進行軟啟動；解決通類型設備之間的順序循環軟啟動，這樣可以減少軟啟動器的數量，降低投資和維護費用。

4 結束語

<p style="color:#222222;font-family:"font-size:16px;background-color:#FFFFFF;">軟啟動器在污水處理廠的普及應用，解決了電機直接啟動過程中對電網和機械設備的沖擊，軟停車功能解決了水泵停車時的“水錘”效應，完善的電機綜合保護功能，提高了設備可靠性及安全性，因此應大量提倡軟啟動器的使用，代替傳統啟動器。在實際應用中要重視根據負載特性和工作現場環境選用軟啟動器，合理調整各種參數，實踐證明，如果參數調整不當，可能造成啟動失敗，嚴重時造成設備損壞，同時應加強軟啟動器日常維護保養工作。