污水泵控制原理及优化

刘洪建

摘要：设计了软启动器用于优化污水泵的设计，以解决启动/停止污水泵电机中的电流突然变化和其他障碍，从而使污水泵电机正常工作。介绍控制原理。随后的工作不仅可以保证设备的稳定启动，而且还很安全，并可以延长泵电机的使用寿命。

关键词：污水泵;软启动;电流突变

分类号：TH38

由于该国非常重视环境问题，因此所有公司在建设项目时都将加强污水处理系统的设计。污水系统的稳定运行是安全生产的重要指标，特别是在炼油和化学工业中。排污系统中最常见的设备是输出功率可变的排污泵电机。为确保污水处理系统正常运行，首先请确保污水泵电机可以安全启动/停止。

1现场问题与分析

中石油庆阳石化雨水收集项目的主要任务是将项目产生的污水泵送到污水处理系统，并利用自由落体将其排放到各种污水回收过程中。其中，35kW和82kW污水泵电动机在项目的初始测试后投入运行，并受到诸如电动机电流突然变化，高启动转矩，叶轮松动和主轴磨损等障碍的困扰，形成水锤。这严重影响了整个设备的顺利启动。增加了后续检查/维护工作量和维护成本，并缩短了泵的使用寿命。

图1显示了采用直接全压启动的污水泵的控制原理。图1中的分析表明，污水泵由低压柜式抽屉式断路器QF控制。QF闭合后，如果按下启动按钮2SB，则接触器KM线圈接通，膨胀接触器中间继电器KA1接通。监视LCU屏幕以显示泵的运行情况。

按下停止按钮1SB断开KM，并且监视LCU屏幕将指示泵已停止运行。由于污水泵在全压下直接启动和停止，因此电动机电流迅速变化，并且水由于惯性力和法向力撞击电动机叶轮，从而产生水锤效应。为确保整个项目按时启动，电气领域的相关专家将对现场发生的问题进行进一步的总结和分析，并最终启动/停止污水泵的直接全压。被确定为电动机电流突然变化，主轴磨损和水锤效应的主要原因。为了确定解决方案并节省转换成本，作者反复搜索了相关的下水道泵负载控制原理图，发现了三种启动方法：星型/三角型启动，软启动和变频启动。星型/三角形启动的缺点是降低了污水泵电机的启动电流并降低了启动扭矩。存在诸如直接停止，启动时间长，使用的组件过多以及电动机侧的接线少等缺点。

2使用软起动器解决现场问题

2.1软起动器的工作原理

软起动器是一种新型的电动机控制设备，集软起动、软停止、轻载节能和电动机的多种保护功能于一体。它使用一个用于三相电源的定子回路和与电动机串联的三对反并联晶闸管。利用晶闸管的相移控制原理，可控硅的开度由微处理器改变，因此电动机输入电压根据预设的功能关系逐渐升高。起动时，电机端子电压与晶闸管的导通角一起从零开始达到起动转矩，并逐渐上升直到起动过程完成。起动完成后，软起动器输出额定电压，并且旁路接触器接通。..电机将处于稳定状态。停止时，首先关闭旁路接触器，然后增大软起动晶闸管的导通角，然后逐渐减小其导通角，逐渐降低三相电源电压，并将电动机速度逐渐降低至零。将下降到。完成关机过程。旁路接触器确保晶闸管仅在其启动和停止时才运行，从而防止了晶闸管在长期运行期间变热。

2.2 PST系列软起动器关键技术

软启动器的启动电流可以控制为电机额定电流的2到5倍（直接启动为5到7倍），因此污水泵电机可以平稳启动，如图2所示。

电动机启动时，水泵的速度随着启动器的启动时间逐渐增加，随着启動器的停止而逐渐降低，并且加速度稳定。

软起动器旁路接触器允许您选择使用外部还是内部。主要目的是减少软起动器的发热并减少软起动器的功耗。它也可以用作紧急备份。每小时启动次数。

3效果测试

由于优化的设计，污水泵不会在全压下直接启动和停止，从而消除了初始安装过程中的水锤效应。在野外使用近四个月后，就可以看到它使用软起动器处理污水。泵负载提高了设备的可靠性并满足了生产需求。效果主要体现在以下几点。

1、污水泵电机的启动电流大大降低，配电能力降低，整个配电室的投资也增加了。

2、污水泵上的负载提供了平稳的启动，并且不影响污水泵和污水管道，从而提高了电力系统的整体可靠性和污水排放的可靠性。

3、污水泵的负荷采用软停止模式，以减少对污水泵机械部件的影响，防止水锤并延长污水泵及相关设备的使用寿命。

4、集成了污水泵电机的多种启动模式和保护功能，以避免发生事故。

5、软起动器具有安装简便，操作方便，全面保护和可靠运行的优点，可确保安全生产和经济运行，以及今后的检查和维护工作。减少负载和停机时间的检查和维护时间。

结论

通过优化使用软启动器控制污水泵电机的设计，可以提高启动/停止时泵组的性能。这种控制方法不仅适用于污水泵，还适用于风扇和压缩机。以及运输工具和其他类型的负载。通过使用软启动器，可以改善污水泵的启动和停止，即使启动后也能保持稳定和安全，减轻了泵单元电机的检查和维护负担，并延长了使用寿命将被扩展。在将来的工作中，当发生此类负载时，请直接选择软启动器以启动低压柜控制设计。这为所有者和制造商都提供了便利。

参考文献

[1]周军.电气控制及PLC[M].北京：机械工业出版社，2002：40～41.

[2]张世全.软启动器的原理及应用[J].机电技术，2004，23（2）：11～15.

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