软启动器缺相故障的分析与处理

（杭州钢铁集团，浙江 杭州 310022）

软启动器缺相故障的分析与处理

俞海龙 范韶梅

（杭州钢铁集团，浙江 杭州 310022）

通过对连铸主液压站软启动器缺相故障的分析，提出了解决方法，提高了对软启动器的掌控能力。

电机；软启动器；工作原理；故障分析；处理

杭钢电炉公司连铸主液压站5台主泵电机所采用的是ABB公司所生产的PST软启动器，它是传统Y/Δ、自耦变压器等降压启动设备的理想换代产品。

一、PST软启动器的基本原理

PST电动机软启动器采用三对反并联的晶闸管串接于交流电动机的定子回路中。利用晶闸管的电子开关作用，通过微处理器控制其触发角的变化来改变晶闸管的导通程度，以此来改变电动机的输入电压，达到电动机的软启动。启动时先合上主开关QF和控制电源开关FU，主接触器吸合，按下启动后，控制系统按设定好的参数和检测回路的数据运行，既电机的输入电压以预设函数关系逐渐上升，直至软启动的输出电压达到额定电压。这时软启动器发出旁路控制信号，控制三相旁路接触器KM1吸合。停机时先切断旁路接触器KM1，然后启动器内微处理器控制其触发角的变化直至关闭，电动机转速逐渐减小到零，完成停机过程。如图1、2所示。

图1 PST软启动器工作原理图

图2 PST软启动器应用接线图

PST软启动器有两个系列产品，一为自然风冷且内部装有旁路接触器；二为强迫风冷，内部不含旁路接触器，要求用户在使用时要配接旁路接触器。目前电炉公司主液压站电动机使用的是后者，其型号为：PST250-600-70，电动机功率为：132kW，该软启动的工作特点为如下。

（1）启动时电动机端电压随晶闸管导通角从小→大，直至达到启动转矩的要求，当启动完成后，软启动器输出额定电压，旁路接触器接通，电动机进入稳定状态运行。

（2）停机时先切断旁路接触器，然后启动器内的晶闸管导通角从大→小，直至关闭，电动机转速逐渐减小到零，完成停机过程。

（3）旁路接触器是保证了晶闸管仅在启动、停车时工作，避免长期运行使SCR发热，同时还可以避免在电动机运行时软启动器产生谐波。

（4）启动性能：限流启动0.4～8Ie可据负载大小调整，启动电压0～380V任意调整，启动转矩：较小的冲击转矩，力矩均匀速度平滑上升。

二、故障现象与分析

电动机在启动过程中声音异常、振动及噪声大，根据启动声音判断为缺相。启动数秒后软启动器LED状态指示灯Fault红灯亮，说明有故障，到LCD显示屏查阅故障记录，故障记录显示“电机缺相”。

先检查外围线路和电动机，在确认外围线路和控制板无误的情况下，测量三相输入380V电压是否平衡，有无缺相。此时直接测量软启动器的输入端子或者无负载的情况下，测量RST端子处的电压值，尽管测量值是正确的，但有可能是虚电压。

另外根据图1和图2可以得知液压站电机在启动时候软启动器故障灯Fault亮，在LCD显示屏的故障记录上出现“电机缺相”，也有可能是串接在交流电机定子回路上三相反并联晶闸管的某一个晶闸管不触发，而导致的电机在启动时缺相。另外有可能在启动时的某个瞬间某个晶闸管不触发或者与其他触发不同步，同样也会出现“电机缺相”故障报警。此时应断开电源开关QF，重点检查晶闸管的好坏。判断晶闸管的好坏首先要测量一下晶闸管控制极G和阴极K之间的阻值是否在允许的范围内或者是否在有短路、开路，在正常情况下G和K之间的阻值大约在15～20Ω左右，三对反并联的晶闸管的阻值应该基本相等；其次还应判断晶闸管阳极A和阴极K之间是否存在开路，正常情况下阳极A与阴极K之间的正向和反向电阻在几百kΩ以上，以此来判断晶闸管是否存在问题。

三、故障的排除与维修

根据上面的故障分析，进行两方面的检查。

先检查主电路，首先检查软启动器输出部分到电动机的连接是否有问题，同时检查电机绕组有否开路。

如果没有问题再用万用表在线测量一下开关QF的下桩头经主接触器到软启动器RST输入端的电压，如测得的电压无异常，拉下主电源开关，打开QF开关的端盖和接触器的灭弧罩，仔细检查开关和主接触器的动静触头有没有烧损和虚接现象。

无异常的按接线图继续往下查找主电路，检查软启动器的输入和输出端是否有虚接现象，如无虚接现象但经过试车，在软启动器运行的瞬间，电机还是发出嗡嗡的声音，同时出现故障报警。查看故障记录还是“电机缺相”故障。此时按复位键，再次启动，在启动瞬间测量了一下输出电压，如发现的确缺一相电压，应查找控制回路和触发脉冲板的问题。此时更换控制板，安装好后再次启动，正常的是控制板问题，需更换控制板；如发现问题依旧，问题就缩小到了晶闸管上，拔下触发脉冲控制插头，逐个测量模块的控制极G和阴极K之间的阻值，并且进行比对，其他晶闸管的控制极G和阴极K之间的阻值基本都在17Ω左右，在正常范围，但在其中模块一个晶闸管的控制极G和阴极K之间没有阻值，测量其阳极A和阴极K之间正反向阻值无穷大既开路，由此判断出现“电机缺相”的原因就在这里，既一个模块的晶闸管坏了，导致电机启动缺相。更换同型号模块后把线路恢复，合闸试车。结果液压泵电机启动时声音正常，运行平稳，维修工作结束。

四、结语

软启动器是采用电力电子技术、微处理技术及现代控制理论设计生产的，克服了传统控制结构的不足，使控制功能更加完善，特别适用于各种泵类负载或风机类负载等需要软启动与软停车的场合。软启动器作为电动机驱动器，尽管其可靠性很高，但如果使用、维护保养不当或偶然事件，也会造成软启动器的损坏，要想保持稳定、高效的运行，必须熟知软启动器的结构原理、了解排除常见故障、定期进行维护保养。

TM711

：B

：1671-0711（2014）09-0065-03

2014-05-28）