軟啟動器一拖多回路在干燥機風(fēng)機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

楊小東1 ，陳金源2 ，薛翔宇，陳 凌

（1. 北新集團建材股份有限公司 技術(shù)中心，北京 102208；2. 北京機械工業(yè)自動化研究所 自控中心，北京 100120）

軟啟動器一拖多回路在干燥機風(fēng)機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

楊小東1 ，陳金源2 ，薛翔宇2，陳 凌1

（1. 北新集團建材股份有限公司 技術(shù)中心，北京 102208；2. 北京機械工業(yè)自動化研究所 自控中心，北京 100120）

0 引言

北新建材石膏板生產(chǎn)線二控干燥機風(fēng)機系統(tǒng)共六臺風(fēng)機（廢氣和預(yù)熱風(fēng)機除外），每臺裝機為110KW，其主要功能是將熱原經(jīng)換熱器換熱后的熱量對干燥機系統(tǒng)均勻的布風(fēng)。換熱器前供熱原大多為高溫導(dǎo)熱油、高溫?zé)釤煔?、高溫水蒸汽等。在原石膏板項目設(shè)計中，風(fēng)機的啟動方式均為軟啟一對一方式。但在風(fēng)機啟動后軟啟因均切入旁路所有軟啟基本空置，因風(fēng)機系統(tǒng)基本不需要軟停止控制模式這一軟啟特有的軟啟軟停功能，系統(tǒng)自然也不會出現(xiàn)像泵類負載系統(tǒng)等的“水錘現(xiàn)象”，故運行模式一般都是軟啟直停。顯然一對一的軟啟動方式成本較高，且控制柜體占地面積較大，設(shè)備增多，故障點也就比較高，維護和操作也就隨之比較復(fù)雜了。針對風(fēng)機系統(tǒng)的這一運行特性，我們經(jīng)過仔細研究與試驗，設(shè)計了軟啟一拖多控制回路。

1 丹佛斯MCD3000系列軟啟動器降壓起動原理

軟啟動器通過控制晶閘管的導(dǎo)通角來控制輸出電壓，因此，軟啟動器從本質(zhì)上是一種能夠自動控制的降壓啟動器，其采用三相反并聯(lián)可控硅作為調(diào)壓器，將軟啟動器串接在電源和電動機定子之間。

軟啟動器啟動電動機時，可控硅的輸出電壓由設(shè)定值(一般為220V)逐漸增加，電機起動轉(zhuǎn)矩隨之逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加，直到可控硅完全導(dǎo)通即電機工作在額定電壓上時，軟啟動器就實現(xiàn)平滑切換，由可控硅切入外部旁路，這樣也降低了可控硅的發(fā)熱，增加了軟啟的使用壽命，提高其工作效率，又可避免了諧波污染電網(wǎng)。主啟動控制回路如圖1所示。

圖1 丹佛斯軟啟主啟動回路

圖2 軟啟和星角轉(zhuǎn)換電壓變化曲線

從圖1軟啟的主啟動回路可以清楚的看到，在啟動初期，軟啟動器通過內(nèi)部可控硅端子T1、T2、T3來啟動馬達，當(dāng)可控硅全部導(dǎo)通時，旁路接觸器吸合，改為市電供電方式。

從圖2軟啟動電壓變化曲線可以看出，丹佛斯MCD3000系列軟啟動器屬斜坡軟起動。這種起動方式是在電動機起動的初始階段起動電流逐漸增加，當(dāng)電流達到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定，直至起動完畢。起動過程中，電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動機負載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大，則起動轉(zhuǎn)矩大，起動時間短。該起動方式是應(yīng)用最多的起動方式，尤其適用于風(fēng)機、泵類負載的起動。

2 丹佛斯MCD3000系列軟啟動器一拖三控制原理

丹佛斯MCD3000系列軟啟動器它不但具有電機軟啟動控制器的優(yōu)點，而且還具有設(shè)定自動監(jiān)測參數(shù)功能。包括中文菜單設(shè)定、設(shè)定起始電流、可編程故障監(jiān)視編程報警設(shè)定等。具備三相不平衡保護、反相保護、電機堵轉(zhuǎn)保護、可控硅過熱保護、電動機過載保護，欠載保護等保護功能。該軟啟動一拖多回路設(shè)計了拖動三臺同功率的電機（如圖3、圖4所示）。這樣減少了投資，充分體現(xiàn)了方案的經(jīng)濟性，實用性。

圖3 軟啟動器一拖多主回路

圖4 軟啟動器一拖多旁路

1）啟動過程：首先選擇一臺電動機，在軟啟動器拖動下按所選定的啟動方式逐漸提升輸出電壓，達到工頻電壓后，旁路接觸器接通。然后，軟啟動器從該回路中切除，為啟動下一臺電機做準(zhǔn)備。

2）停止過程：先啟動軟啟動器與旁路接觸器并聯(lián)運行，然后切除旁路，最后軟啟動器按所選定的停車方式逐漸降低輸出電壓直到停止。在本項目中，此功能基本不用，但是在泵類負載中，必須要切入軟停止模式，否則會造成系統(tǒng)沖擊。

3）軟啟動起動和停止過程只針對某一臺風(fēng)機，風(fēng)機間軟起軟停具備互鎖邏輯電路?；ユi等邏輯電路主要靠西門子S7-200PLC來實現(xiàn)，這樣能夠極大的保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性（如圖5所示）。

圖5 軟啟控制PLC系統(tǒng)

4）參數(shù)設(shè)定：參數(shù)設(shè)置根據(jù)參數(shù)號、參數(shù)含義、設(shè)定值來說明 。1 電機滿載電流 192 A（ 電機額定電流值）、2 電流極限值400 % （恒流啟動設(shè)定值 ）、3 初始電流 300 % 、 5 軟停止過度時間 10 S 軟停止設(shè)定值 、9 瞬時過載跳閘點 450 %、 10 啟動時間過長保護 15 S 、12 三相不平衡保護的延時 60 S 、13 欠流保護延時 60 S 、15 再啟動延時50 S。

3 結(jié)論

1）使用軟啟動器一拖多控制方式后，減少配電容量與增容投資。

2）系統(tǒng)運行比較可靠，故障率降低。

[1]李遵基.熱工自動控制系統(tǒng).

[2]丹佛斯有限公司.MCD3000用戶手冊.

The application of multi-motor driven by mcd softstarter in control system of wind drier

YANG Xiao-dong1, CHEN Jin-yuan2, XUE Xiang-yu2, CHEN Ling1

該文介紹了基于丹佛斯MCD3000系列軟啟動器在北新建材石膏板項目二控干燥機風(fēng)機控制系

統(tǒng)中的應(yīng)用。著重闡述軟啟動一拖多回路的控制原理、特點、參數(shù)設(shè)定及應(yīng)用效果。

丹佛斯MCD3000系列軟啟動器；一拖多控制回路；風(fēng)機系統(tǒng)

楊小東（1977 -），男， 北京人，工程師，主要從事自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試。

TP273

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1009-0134(2011)4(上)-0087-02

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2010-11-18