倍，小功率的电机经常采用直接起动方式。电机功率较大时，常用星—三角或自耦减压起动器。自耦减压起动器起动电机时，首先加60%的电压，属恒频调压调速，数秒钟或数十秒钟后(根据电机的容量而定)，电机加速到60%电压时的速度，将60%的电压切除后立即连接到100%(380V)电源上。切除60%电压时，电机的速度较变频器投到工频时电机的速度要低，残余电压相对低一些，投切是在瞬间完成的，电流冲击可能性较大，为保证切换成功，回路上的空气开关容量一般都选得比较大。循环投切时，电机从变频往工频切换，只要切换的延时足够，电机由变频切换到工频时的电流冲击不大。一般残余电压的衰减时间为1—2秒，切换延时也不是越长越好，延时短，残余电压高，速度降落少；延时长，残余电压低，但速度降落大。选择延时需二者兼顾，以求得最小的冲击电流。如果要使切换过程无电流冲击，需采用同步切换方式，加入一些控制手段和控制元件就可实现，但考虑经济上是否合算。
四.循环投切对变频器和电机的影响
将电机从变频状态切换到工频状态时，变频器内的功率器件立即关闭，电机的电流不能跃变，功率器件旁的并联二极管提供了续流通路，残余电压经二极
6
管整流器和中间环节电容流通，转子电阻消耗能量，电机的定子也能消耗部分能量，因此，残余电压的衰减比较快，虽然在切换时仍有一定的残余电压，但对变频器影响已经很小，对电机寿命也无多大的影响。自耦减压起动器切换时，电机内定子的残余电压无通路流通，只有转子回路是闭合回路，也只有转子电阻消耗能量，残余电压的衰减比较慢。切换时，因残余电压存在而形成的冲击电流较大，对电机有一定的影响，电机设计时已充分考虑了这些因素。 五.应用实例
四川遂宁市自来水二厂，供水能力6万吨/日，城市管网压力0.4MPa，泵组为3台160KW，1台90KW水泵，要求恒压供水并采用计算机监控，变频器或控制系统故障可由软起动器手动起动各泵。
（1）计算机监控内容
管网压力，流量，泵的运行状态，阀启闭状态，电机温度，各泵运行的电流，电压，功率和功率因素，并监控水质参数如余氯,浊度，含铁量，PH值等。
（2）原理框图
采用循环投切方式，备用系统用一软起动器和相关器件构成。
7
IPC故障/报表打印机CP5611PROFIBUSS7-300PLCCPU315-2DPCOM1MODBUSPDM-820AC电参数综合分析水质控制系统排污控制系统控制变频器，泵阀工作，采集总管网压力，泵阀运行状态水泵电流，电压等三相输入图三 计算机监控原理图
为保证系统的可靠性，上位机PC用于管理，用组态软件做出若干工艺流程图，实时显示系统的运行状况，并统计历史数据，如需要可随时打印报表；还用于故障的报警和处理。PC机为研华工业计算机，PLC为西门子S-7300,便于与总控室计算机联网，采用带有PROFIBUS接口的CPU315.CP5611是通信模块，PDM-820AC电参数综合分析仪用于检测系统的用电量。控制水泵的起/停，切换，阀的启/闭；电机电流，温度的检测，水泵使用时间的统计；压力，流量，水质参数的采集等，均由PLC完成。水压的给定值由变频器键盘设定。
8
LDZ1FU1DZ2DZ3DZ4DZ5DZ6FU2PTZJ1ZJ2BP1RO1RO2RO3KM3KM5KM7KM9BU1KM1RJ1RJ2RJ3KM10KM2KM4KM6KM8RJ4PLCPCM13160KW3M23M3M4390KW160KW160KW 图四 变频恒压供水电气原理图
如图四所示，与前述的循环投切方案基本相同，BP1为160KW变频器，DZ1—DZ6为LG ABE403a 400A空气开关，FU1 500A,FU2 600A为快熔，KM1-KM10位LG GMC-400交流接触器，PT为森纳斯压力变送器，量程1Mpa.系统调试时，水泵电机从变频状态切换到工频状态，延时从300ms起，到500ms时电流表显示也无明显的冲击，最后定为600ms.软起动器设定为限流起动方式，设定为2.5倍。软起动器起动时，起动电流接近800A,但在30S内下降到额定电流以下，查600A熔断器曲线,通过1000A电流在60S熔断，所以软起动器的熔断器定为600A。该系统已经投产两年，每日供水4-5万吨，运行良好。据厂家统计，电耗/吨减少
9
20%. 六.结论：
多泵变频恒压供水系统常用的两种构成方案，两种方案各有优劣，采用循环投切方案的系统较多，在水泵电机从变频状态切换到工频状态时，只要严格遵循“先关阀，变频器自由停车，延时后再切换；停车时，先开机，后开阀“。这样，既可保证变频器的安全运行，又无“水锤”现象发生。 七.参考文献 山东科学技术出版社 化学工业出版社 华南理工大学出版社
1.曾毅 调速控制系统的设计与维护
2.高湘 给水工程技术及工程实例
3.冯垛生 变频器的应用与维护
10