韓永強
(上虞溶解乙炔氣有限責(zé)任公司,上虞市小越鎮(zhèn)國道路76號,312367)
乙炔壓縮機作為乙炔生產(chǎn)的主要動力設(shè)備，它的性能好壞和使用壽命直接決定和影響著企業(yè)的正常生產(chǎn)。現(xiàn)國內(nèi)的乙炔壓縮機大多采用定速電機直接啟動方式，雖啟動控制線路簡單，然而由于其起動時要產(chǎn)生較大沖擊電流（一般為Ie的4－8倍），對設(shè)備造成很大沖擊，致使負載設(shè)備的使用壽命降低，同時對電網(wǎng)形成一定的干擾。國家有關(guān)部門對電機起動早有明確規(guī)定，即電機起動時對電網(wǎng)電壓的影響將不能超過15%。解決辦法有兩個：①增大配電容量；②采用電機啟動限流設(shè)備。顯然僅僅為起動電機而增大配電容量，從經(jīng)濟角度上來說不可取。為此，需要一種理想的啟動器為電機啟動限流。過去人們多采用Y/Δ轉(zhuǎn)換、自耦降壓、磁控降壓等方式來實現(xiàn)。這些方法雖然可以起到一定的限流作用，但沒有從根本上解決問題。如Y/Δ啟動轉(zhuǎn)換過程中，會形成尖峰電流造成沖擊。部分生產(chǎn)企業(yè)采用變頻調(diào)速乙炔壓縮機，但由于價格較高使用單位較少。
隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，智能型軟起動器得到廣泛應(yīng)用。智能型軟起動器是一種集軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多功能保護于一體的新穎電機控制裝置，又稱為Soft Starter。它不僅實現(xiàn)在整個起動過程中無沖擊而平滑的起動電流，而且可根據(jù)電動機負載的特性來調(diào)節(jié)起動過程中的參數(shù)，如限流值、起動時間等。此外，它還具有多種對電機保護功能，這就從根本上解決了傳統(tǒng)降壓起動設(shè)備的諸多弊端。
本公司2005年在對乙炔生產(chǎn)工藝技術(shù)改造過程中，采用軟起動技術(shù)，對負載功率較大的三臺乙炔壓縮機進行了啟動方式改造，效果令人滿意。
一、軟起動器的工作原理及其產(chǎn)生的意義
軟起動器大多采用電壓雙斜坡起動，使得電機的起動電壓按照合理的要求由小到大直至全壓，起動電流在整個起動過程中平滑完成，對機械無沖擊，對電網(wǎng)無干擾。起動完成時先切至旁路接觸器，再關(guān)斷可控硅。停車時，先投入可控硅，再斷開旁路接觸器，最后關(guān)閉所有的可控硅。這樣接觸器就不帶電流進行閉合與分斷，因而接觸器的壽命基本由其機械壽命來決定的（機械壽命比電壽命高十倍左右）。其產(chǎn)生的意義在于降低了設(shè)備對電源的要求，延長了設(shè)備的使用壽命，減少了維護成本，節(jié)省了占地空間。大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
二、“一拖三”啟動乙炔壓縮機的應(yīng)用
軟起動器與斷路器、接觸器等電器原件組合，可以實現(xiàn)多種復(fù)合功能。例如，使用邏輯控制電路或PLC，可以組成“一用一備”、“二用一備”、“三用一備”等方案。還可以在不需要同時啟動電機的場合應(yīng)用一臺軟起實現(xiàn)一拖二、一拖三等，以節(jié)省投資。本公司采用的正是“一拖三”啟動乙炔壓縮機的方案，其主回路連接見圖。圖中SS表示軟啟動器、QF表示空氣開關(guān)、FU表示熔斷器、KM交流接觸器、RJ表示熱繼電器、M表示電機。
在采用“一拖N”方案改造壓縮機啟動方式時，依據(jù)我們總結(jié)的經(jīng)驗，應(yīng)注意以下問題：
1、軟起動器選型時，應(yīng)加大一檔使用。如壓縮機電機功率為18.5KW、22KW，起動器應(yīng)使用30KW，防止燒毀起動器。
2、二次控制回路設(shè)計時，需考慮乙炔壓縮機的特點，保證氣柜低位停車、高低壓保護功能要求。
3、由于軟啟動器頻繁起停易燒毀內(nèi)部晶閘管，設(shè)計時需增設(shè)啟動間隔延時控制線路，防止操作工頻繁起動。
4、一拖N系統(tǒng)情況下，必須關(guān)閉軟停功能。由于在一拖N系統(tǒng)里軟啟動器啟動第一次之后，旁路輸出，由旁路繼電器自鎖，設(shè)置軟停后，會造成旁路和軟啟動同時導(dǎo)通，會造成嚴重后果。實際上，軟停功能在水泵停機時應(yīng)用較多，防止突然停泵，泵內(nèi)高揚程水位突然回落，引起“水錘效應(yīng)”，損壞水泵。對乙炔壓縮機而言采用軟停功能
作用不是太大。
5、啟動回路必須與旁路相序相一致，否則切換時將造成相間短路。安裝時必須仔細檢查核對。
6、調(diào)試時選擇合適的初始電壓。對于乙炔壓縮機而言，選擇190V
初始電壓較合理。若初始電壓太高，起動時間短，電流就大，顯然降低了啟起器的作用。若初始電壓太小，啟動力矩過小，在設(shè)置時間內(nèi)未能使壓縮機啟動到額定轉(zhuǎn)速就切換到旁路，會造成壓縮機啟動不平穩(wěn)。(2009年11月)