摘 要：通過對變頻調(diào)速器方式和軟啟動器方式在消防工程中應用比較，闡明了兩者在應用上的特點，綜合分析后提出了消防水泵的應用上軟啟動器比變頻調(diào)速器更具有合理性，且具有十分廣闊的應用前景。

關鍵詞：變頻調(diào)速器 軟啟動器 消防水泵 應用 比較

中圖分類號：TM921 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0042-01

消防工程是建筑工程中必不可少的重要組成部分，即所有的建筑工程都包括有消防工程，而消防工程中消防栓和自動噴淋系統(tǒng)又是不可缺少的部分。

在消防栓和自動噴淋系統(tǒng)中，主要的電力設備是用來拖動加壓水泵的鼠籠型異步電動機。由于較大型電機的啟動基本采用傳統(tǒng)的啟動方式，具體的啟動方式有：（1）自耦變壓器啟動；（2）Y-△方式啟動；（3）直接啟動。但傳統(tǒng)的幾種啟動方式都存在一系列問題：由于是有級降壓啟動，啟動時產(chǎn)生較大的電流，可引起電源電壓的迅速下降，從而對供電電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊，干擾了其他用電設備的正常運轉。同時，這一電流在電機軸上突然會產(chǎn)生很大的扭矩，易損壞消防水泵或致使開關跳閘，影響火災的撲救。故此，傳統(tǒng)的降壓啟動方式雖然可以解決了直接啟動和停止電流變化過大問題，但由于是有級降壓啟動，啟動時和停止時電流變化仍然很大，對電網(wǎng)的沖擊和損壞設備的可能性仍然嚴重。為了改善消防水泵電機啟動和停止過程中電氣特性曲線，目前，消防工程上應用變頻調(diào)速器啟動和軟啟動器啟動的方式，從一定程度上彌補了各傳統(tǒng)啟動的缺陷。

1 變頻調(diào)速器啟動方式和軟啟動器啟動方式的比較

為了克服傳統(tǒng)的消防水泵電機啟動方式的缺陷，目前很多消防工程的消火栓和噴淋系統(tǒng)電機采用了變頻調(diào)速和軟啟動兩種方式，經(jīng)過較長時間使用表明，兩種啟動方式各有其特點。

1.1 變頻調(diào)速器的工作原理及其特點

變頻器的工作過程是：改變電源啟動時的初始頻率，可改變消防水泵啟動電流及轉速，在啟動過程中通過自動改變電源頻率由小變大使水泵電機運轉速度緩慢上升。這時電流下降，電源的頻率也逐步升高，待電源頻率到50 Hz時，變頻器停止自動調(diào)節(jié)，電機轉速穩(wěn)定，這樣完成了一次無級調(diào)速的啟動過程。當水泵要停止工作時，由變頻器自動輸出電源頻率自上而下調(diào)節(jié)，當下降到一定頻率時，使水泵電機斷電停止運轉，其基本原理如圖1所示。

其工作原理是：利用整流器中的6只可控硅把三相交流電源整流成直流，電經(jīng)過中間直流環(huán)節(jié)后逆變成工頻以下頻率，如果改變逆變頻率，則電機的轉速就得到調(diào)節(jié)。

其特點為。

（1）主電路裝有6只可控硅元件，逆變部分采用快速開關電子元件，具有可調(diào)平滑無級加速特性；（2）接線簡單方便，容易控制水泵電機的啟動和停止；（3）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的啟動方式，克服了有級啟動的缺點；（4）可以檢測電動機安全運行自動保護（如電源缺相、短路、過載、電機失速等）靈敏可靠；（5）當一臺水泵出現(xiàn)故障時，能自動切換到另一臺水泵工作；（6）利用變頻器的電氣產(chǎn)品的功能，平時給消防水泵定時，又在約20～25Hz中運行，這就是所謂“巡檢”。

1.2 軟啟動器的工作原理及其特點

軟啟動器的工作過程是：在水泵初始啟動時，改變消防水泵的初始電壓，從而改變消防水泵的啟動電流和轉速，啟動過程中利用軟啟動器的調(diào)壓作用使水泵電機電壓逐漸升高，轉速上升，電流下降到額定轉速時，通過并聯(lián)在軟啟動器上的接觸器，將軟啟動器短路來完成啟動過程，水泵停止時也能做到軟停止。其基本原理如圖2所示。

其工作原理是：利用6只可控硅，每相2只反并聯(lián)，組成三相自動調(diào)壓電路，啟動時電壓較低，通過軟啟動器使工作電壓不斷上升，轉速也隨之增加，到額定轉速時軟啟動器停止工作。停止時，軟啟動器直接在電路上工作，電壓不斷下降到一定轉速時再切斷。

其特點為。

（1）具有可調(diào)平滑無級加速特性，即軟啟動；（2）具有可調(diào)平滑無級減速特性，即軟停止；（3）可以監(jiān)測電動機的安全運行，自動保護（如電源缺相、短路、過載、電機失速等）靈敏可靠；（4）當一臺水泵故障時還能自動切換到另一臺備用泵進行工作。

2 兩種啟動方式的優(yōu)缺點比較

變頻調(diào)速器與軟啟動器在啟動和停止過程中，相對于傳統(tǒng)的啟動方式電流變化較少，造成故障可能性大大減少。但兩者自身結構比傳統(tǒng)啟動方式線路復雜。筆者從事消防設施檢測工作多年，對兩種啟動方式，在消防檢測中的應用，各有其特點?，F(xiàn)將兩者的優(yōu)缺點對比如表1所示。

從表1分析可知，兩種啟動方式都能達到消防相關技術要求，結論是變頻器自身結構復雜，價格昂貴，并且不易維護，故障率會比軟啟動高，所以采用軟啟動的方式比變頻調(diào)速啟動方式優(yōu)越，同時也能滿足消防要求。

3 變頻調(diào)速啟動方式與軟啟動方式使用場合分析

兩種啟動方式雖具有傳統(tǒng)啟動方式無法比擬的優(yōu)點，但其投資費用較大，檢修技術要求較高，且使用時允許傳統(tǒng)啟動次數(shù)有限，是屬于電子元件設備，消防水泵是屬于非經(jīng)常性使用設備，安裝在比較惡劣的環(huán)境，如潮濕、粉塵等容易對設備造成損傷。所以，容量較少的消防水泵電機均可以不使用軟啟動器。

4 結語

目前在消防工程上使用變頻調(diào)速啟動方式和軟啟動方式對水泵啟動過程調(diào)速。以此來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的啟動方式，可是傳統(tǒng)的啟動方式的特點是不可代替的，而兩種啟動方式通過比較后，采用軟啟動方式比變頻調(diào)速啟動方式更合理，經(jīng)濟效益也顯著，這種觀點也能得到認可。

參考文獻

[1]湯永光.軟啟動器在消防水泵上的應用[J].消防技術與產(chǎn)品信息，2007，3.

[2]馮垛生，張淼.變頻器的應用與維護[M].華南理工大學出版社，2001第05828號.