1、 引言 　　本文介绍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。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。 　　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 　　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 　　4.1 起动方式的比较 　　(1)全压起动 　　全压起动时电机在很短时间内达到全速，产生的过大加速转矩使转速迅速提高，起动负载。但电机产生的电磁转矩远远高于了负载泵的需求，这种流速突变的结果是使液流在管道中产生冲击和水锤。 　　(2)电压斜坡软起动 　　如果把液流速度从0加速到100%的时间延长，就可以减轻水锤的现象。这可以通过降低加在电机上的加速转矩来实现。降低加速转矩就意味着加在负载上的转矩减小，所以泵速变化的时间就可以延长。由感应电机的转矩公式： 　　t=cu2 　　式中：t为电磁转矩;c为常数，与电机本身的特性有关;u为电机定子电压。 　　可知，电压下降使电磁转矩t下降很多，所以降低施加在电机定子上的电压可以有效的降低电机的输出转矩，再通过延长电压的斜坡变化时间就可以降低加速转矩的变化速度。这种水泵起动方式可以改善泵机的起动转矩特性，但在起动接近完成的时候电子式降压起动仍然会产生一个较高的临界转矩，这种泵机在临近尾声时产生的突升转矩会引起流体的瞬间冲击。这种转矩的瞬间突升是由于电压斜坡软起动方式与电机的特性不匹配造成的。这种起动方式同样会产生水锤现象的发生，无法对引起冲击的临界转矩进行控制。 　　(3)泵控制软起动 　　泵控制其实是通过转矩控制来实现的，要求控制电机起动时的电磁转矩按照泵特性曲线上升，即尽量使加速转矩保持在一个稳定的范围，而且数值不大，电磁转矩刚刚超过负载转矩即可。由于不存在转矩尖峰，电机从而得到了完全平滑的加速度，将系统中的水锤效应降至最低。