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《論變頻器替代固態(tài)軟起動器在工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、論變頻器替代固態(tài)軟起動器在工業(yè)企業(yè)的應(yīng)用 軟起動器是一種通過三相反并聯(lián)晶閘管調(diào)壓加速、旁路切換實現(xiàn)電機啟動的控制裝置，相比傳統(tǒng)采用直接啟動、Y/△控制啟動和自耦變壓器啟動等方式，具有相對降低啟動電流、減少沖擊的優(yōu)點，所以，在新建生產(chǎn)線或者技術(shù)改造設(shè)計中，設(shè)計單位經(jīng)常會將大轉(zhuǎn)矩設(shè)備的啟動選擇為軟起動方式。我公司2005年水泥磨改造和2013年煤立磨改造中，設(shè)計單位將幾臺風(fēng)機的啟動設(shè)計為軟起方式，現(xiàn)就使用過程碰到的啟動問題及改進解決的實際案例闡述和論證如下： 2005年5月，我公司一臺￠3.2×413米水泥磨投入運行，該水泥生產(chǎn)
2、系統(tǒng)為帶輥壓機和v型選粉機的開流磨系統(tǒng)，系統(tǒng)配置一臺循環(huán)風(fēng)機設(shè)備，該風(fēng)機葉輪產(chǎn)生的風(fēng)速和風(fēng)量帶動物料流動，對磨機臺產(chǎn)和水泥質(zhì)量控制起著致關(guān)重要的作用。該風(fēng)機電機選型為380v、200kw，啟動方式設(shè)計為固態(tài)軟起，ABB品牌。系統(tǒng)運行兩個月后，巡檢工現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)風(fēng)機葉輪外殼嚴(yán)重變形，停機開蓋檢查后發(fā)現(xiàn)是風(fēng)機葉輪因磨損變形刮碰外殼所致，公司只得從廠家另購一個新葉輪，同時，為了延長葉輪使用壽命，采取了在葉輪上粘貼陶瓷片的辦法，以減少顆粒物料對設(shè)備的磨損。但粘貼的陶瓷片，增加了風(fēng)機葉輪重量，加大了電機輸出功率，特別是啟動力矩成倍增加，運
3、行一個月后，問題日見明顯，啟動時間由30秒增加到50秒還不能確保完成啟動，有時需要幾次借助葉輪慣性或者多次重新冷態(tài)后才能啟動起來。由于葉輪粘附物的累積，負載越來越大，電機啟動越來越困難，多次疲勞啟動工作后，ABB固態(tài)軟起動器在工作兩個月后主板擊穿燒壞?！ ≡谠撥浧饎舆\行的兩個月中，車間和公司方面反映非常強烈，我也在做積極的思考，因為長此下去，不僅造成生產(chǎn)被動，而且也確認該啟動器燒壞只是時間的問題，琢磨著是加大軟起功率還是采取另外一種我啟動方式來解決該風(fēng)機的啟動問題。經(jīng)與設(shè)計院和變頻器廠家溝通，最后決定采取變頻方式代替軟起，用變頻
4、低速啟動來解決風(fēng)機的啟動問題。軟起燒壞以后，公司馬上采購了一臺200KWABB品牌的變頻器，用于該循環(huán)風(fēng)機的控制系統(tǒng)，啟動問題隨即得到根本解決，且運行相當(dāng)穩(wěn)定，到現(xiàn)在已有10年，狀況良好，結(jié)果非常令人滿意。另外，循環(huán)風(fēng)機使用變頻器控制后，原四級電機額定轉(zhuǎn)速1498轉(zhuǎn)/分鐘，變頻以后，風(fēng)機運行轉(zhuǎn)速區(qū)間為800～1000轉(zhuǎn)/分鐘，節(jié)能效果非常明顯，在此對節(jié)能效益不做詳述。 風(fēng)機負載增加以后，軟起動器不能正常完成啟動甚至燒壞，而變頻器卻能順利完成啟動，分析論證如下： 一、計算依據(jù) ?、亠L(fēng)機啟動轉(zhuǎn)矩計算系列公式為： 其中J：慣性矩
5、：角加速度g：重力加速度 而=++ 角加速度=：電機轉(zhuǎn)速t：啟動時間 =（R：風(fēng)機外徑，r：風(fēng)機內(nèi)徑，m：重量） = =廠家提供 ?、陲L(fēng)機運行轉(zhuǎn)矩計算公式為T=4 ?、圩冾l器與軟起動器控制電機啟動和運行特性圖： 二、變頻器是一種利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。啟動過程中，變頻器能夠通過接收模擬電壓或電流信號，穩(wěn)定輸出一個從低速到高速的電源頻率信號給電機，達到平穩(wěn)啟動?！ 蘑谟嬎愎娇梢钥闯?，風(fēng)機運行轉(zhuǎn)矩在設(shè)備已經(jīng)定型的情況下，雖然加大重量后p值增加，但對于軟起和變頻來說是同一個轉(zhuǎn)
6、矩數(shù)值；而啟動轉(zhuǎn)矩就大不一樣了，①的系列公式反應(yīng)出質(zhì)量和角加速度直接影響到啟動力矩，負載增加造成兩種方式下值同樣增加的同時，角加速度決定了啟動力矩的大小，而角加速度的大小又決定于電機轉(zhuǎn)速與啟動時間。由于軟起動器是需要短時間內(nèi)的速度提升，利用自身保護躲過電機高峰值電流，達到完成電機啟動的目的，也就是在一個很大的角加速度、高轉(zhuǎn)矩的狀況下，軟起完成了啟動功能；而變頻器則可以在低速狀況和較長的時間內(nèi)緩慢完成電機的啟動，啟動轉(zhuǎn)矩維持在一個較小值，這點我們可以從③的兩種方式的啟動和運行特性圖里看出來。啟動力矩的大小，最終反應(yīng)到電機的輸出做功
7、，也就決定了拖動電機的啟動電流大小，當(dāng)啟動電流上升太大，超過軟起的保護值，軟起就會跳停或者燒壞?！ ∪⒀h(huán)風(fēng)機負載是流狀顆粒粉塵，對葉輪磨損非常嚴(yán)重，設(shè)計已對葉輪強度和控制啟動做給予了考慮。但是，生產(chǎn)企業(yè)為了延長葉輪使用壽命，降低維修成本，會在葉片上加裝耐磨涂料或者陶瓷，這樣三年左右更換一次耐磨層就可以了，否則3至5個月就得更換葉輪。葉輪上面附加保護層后，從公式①4看出，質(zhì)量即重量的增加直接導(dǎo)致了啟動力矩增加，超出了原設(shè)計選型軟起動方式所承受的能力，導(dǎo)致無法順利完成該風(fēng)機設(shè)備的啟動，這點是設(shè)計院沒有預(yù)料和設(shè)計到的?！ ∥夜?
8、013年對煤磨進行從風(fēng)掃磨到立式磨的技術(shù)改造，設(shè)計院又同樣將立磨系統(tǒng)中的通風(fēng)機（220KW）的啟動方式設(shè)計為軟起動方式，在調(diào)試過程中就出現(xiàn)了40秒啟動裝置熱保護動作，不能完成啟動的情況，根本無法把該風(fēng)機開動起來，在這種情況下，結(jié)合理論與實踐經(jīng)驗，我馬上從兄弟單位
