在調(diào)速泵切換到工頻狀態(tài)運(yùn)行時，會產(chǎn)生很大電流，有可能對電網(wǎng)造成沖擊。并且， 水泵在工變頻來回切換的過程中也會對管網(wǎng)水壓造成很大波動，影響用戶的用水舒適度 [49]。如圖4.9為，變頻調(diào)速恒壓系統(tǒng)的電氣控制原理圖。當(dāng)用水量小于一臺水泵工頻運(yùn) 行的出水量時，變頻器對單泵水泵調(diào)速運(yùn)行（假定為Mi泵），此時除了開關(guān)KM2是閉 合的，其他開關(guān)都斷開；當(dāng)用水量大于一臺泵工頻運(yùn)轉(zhuǎn)的出水量時，Mi泵切換成工頻 運(yùn)行，變頻器對M2調(diào)速，此時KMi、KM4閉合，其他開關(guān)都斷開；當(dāng)用水量大于兩臺 泵用水量時，Mi、M2泵都工頻運(yùn)行，變頻器對M3調(diào)速，此時KMi、KM3、KM6閉合， 其他開關(guān)斷開；最終可能三臺水泵全部工頻運(yùn)行，此時KMi、KM3、KM5閉合，其他開 關(guān)斷開。

圖4.9變頻調(diào)速恒壓系統(tǒng)的電氣控制原理圖

在變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)中，當(dāng)水泵變頻調(diào)速運(yùn)行切換成工頻運(yùn)行時，剛脫離變頻 器的水泵在慣性作用下高速運(yùn)轉(zhuǎn)，電機(jī)轉(zhuǎn)子中存在著很大的電流，此電流形成的磁場電 機(jī)定子中感應(yīng)出較高的電壓，此電壓與電網(wǎng)的電壓頻率和相位都不同。若此時立即將電 機(jī)合到電網(wǎng)上使之工頻運(yùn)轉(zhuǎn)，會產(chǎn)生非常大的沖擊電流，對電機(jī)及配電設(shè)施產(chǎn)生非常大 的損害，影響電機(jī)的使用壽命，甚至直接將電機(jī)燒毀。通常的解決辦法是，根據(jù)電機(jī)容 量大小，確定一個合適的延時，等轉(zhuǎn)子電流衰減到一定程度再將電機(jī)合到電網(wǎng)上。但是， 當(dāng)電機(jī)脫離變頻器經(jīng)過一定延時后并入電網(wǎng)，此期間由于水的勢能阻止電機(jī)旋轉(zhuǎn)，水泵 失去了很大動力，轉(zhuǎn)速迅速降低，此時若將電機(jī)并入電網(wǎng)近似于直接啟動，仍將產(chǎn)生很 大的電流沖擊，所以此方法效果一直不太理想。

本文將介紹一款軟啟動器，以解決此類問題。軟啟動器的基本原理是通過改變晶閘 管的導(dǎo)通角來改變輸出電壓，使電機(jī)無論是啟動、切換、停止過程中按照預(yù)先設(shè)定的方 式逐漸變化，從而使整個過程平穩(wěn)。如圖4.10所示，當(dāng)要啟動M1電機(jī)時，軟啟動器的 起始導(dǎo)通角為零，將KM11閉合，然后軟啟動器晶閘管的導(dǎo)通角由小逐漸變大，電機(jī)端 電壓逐漸升高至電網(wǎng)電壓，電機(jī)可完成平穩(wěn)啟動。此時電機(jī)的端電壓與電網(wǎng)電壓的頻率 和相位相同，這樣就可合并KM12開關(guān)，斷開KM11開關(guān)，軟啟動器退出運(yùn)行。在電機(jī) 由軟啟動器向電網(wǎng)切換過程中，電機(jī)端子上始終保持較穩(wěn)定電壓，所以整個啟動過程平 穩(wěn)，無沖擊；當(dāng)要關(guān)閉一臺電機(jī)時，比如關(guān)閉M1電機(jī)。軟啟動器先使晶閘管全導(dǎo)通， 輸出電壓接近電網(wǎng)電壓，然后將KM11閉合，斷開KM12。這時就由軟啟動器單獨帶動 M1電機(jī)，軟啟動器逐漸降低輸出電壓，電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸下降，直到停機(jī)，停機(jī)后KM11 斷開。

綜上所述，軟啟動器的引入能夠避免在電機(jī)啟動、切換、停機(jī)過程中所產(chǎn)生的巨大 沖擊電流，避免了對電機(jī)及電網(wǎng)的損害，同時也保證了用戶用水的舒適性。