泵控软起动
Pump control soft start
哈尔滨九洲电气股份有限公司李超
Li chao
【摘 要】本文介绍一种针对水泵电机的软起停方式,它以传统晶闸管软起动的主电路结构为基础,通过转矩闭环控制来调节触发角度,按照水泵系统的特性曲线来控制电机的电磁转矩,使控制电机起停的电磁转矩与泵系统特性曲线相匹配,使水泵能够平稳起停,避免“水锤”现象的发生。
【关键词】水泵、水锤、触发、转矩
Abstract: This article introduce a kind of way to start and stop the pump, it based on the traditional thyristor soft start main circuit structure, adjusts the triggering angle through the colsed-loop control, and controls the electrical machinery according to the water pump system characteristic curve the electromagnetism torque, causes to control the electromagnetism torque and the pump system performance curve to start and stop the pump steady, avoid “water hammer”phenomenon.
Key words: pump、water hammer、trigger、torque
1 引言
水泵系统的负载与其它工况不同,由于其带动的是流体,本身具有很大的惯性,水泵的直接起动和停车会使系统管道中的流体发生突然变化,产生“水锤”现象,影响管道和阀门寿命。 同时由于起动过程中会产生巨大的起动电流,造成过大的转矩突变,会对电机和叶轮造成严重的影响,若起动频繁易造成损坏。用开关截止阀的办法来解决冲击问题对于自动制来说比较麻烦,而采用传统的降压式起动的方式相比于直接起动加速转矩有大幅度降低,可水泵在起动接近尾声时产生的突升转矩仍会引起流体发生瞬间冲击。在软停车方面,线性斜坡降压软停方式不能有效的改善泵系统停机时的性能,常常引起电动机停止过程中转速不稳定,产生震荡。
本文推出一种泵控功能的软起软停方式,通过闭环调节输出转矩来达到平稳起动水泵无冲击的效果。
2 “水锤”的概念
水锤效应是一种形象的说法. 它是管道中的流体在输送过程中,由于水泵骤然起动停车、导叶等原因,使流速发生突然变化,同时压强产生大幅度波动的现象。由于流体具有具有动能和一定程度的压缩性,因此在极短的时间内流量的巨大变化将引起对管道的压强过高和过低的冲击。压力冲击将使管壁受力而产生噪声,犹如锤子敲击管道一样,故称为水锤效应。由水锤产生的瞬时压强可达管道中正常工作压强的几十倍甚至于数百倍。这种大幅度压强波动,可导致管道系统强烈振动,并可能破坏阀门接头,并引起水泵反转,管网压力降低等,对管道系统有很大的破坏性。
3 解决水锤效应的方法

即泵系统的负载转矩的变化与液流压力变化成正比,与转速变化的平方成正比,与液流流量的平方成正比。因此,降低转矩的突变可以降低液流对管道和叶轮的冲击,从而防止水锤现象的产生。
4 三种水泵起动停止方式的比较
4.1 起动方式的比较