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車間安裝負(fù)壓風(fēng)機(jī)張集煤礦主扇風(fēng)機(jī)高壓軟啟動的應(yīng)用昆石高速公路

1 引言
煤礦因生產(chǎn)的特殊性，礦井通風(fēng)工程關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn)，所以通風(fēng)工程在煤炭生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。由于供電線路長，起動壓降大，最大限度地保障設(shè)備安全可靠的進(jìn)行主備切換起動，是增強(qiáng)工程可靠性的重中之重。
淮南礦業(yè)集團(tuán)張集煤礦，在2002年初設(shè)計(jì)主扇風(fēng)機(jī)房改造，以增加井下供風(fēng)能力，為達(dá)產(chǎn)650萬噸/年作準(zhǔn)備。新風(fēng)機(jī)電機(jī)為2臺6kV/3200kW同步機(jī)，一用一備，風(fēng)機(jī)為GAF型軸流風(fēng)機(jī)(該風(fēng)機(jī)經(jīng)查詢?yōu)閬喼廾旱V最大的通風(fēng)機(jī))。該風(fēng)機(jī)的上位變壓器一次側(cè)為110kV，二次側(cè)為6kV/20000kVA，并且同時拖動主井2×3200kW雙機(jī)拖動交-交變頻絞車。
為了更好的解決項(xiàng)目中所遇到的啟動時對電網(wǎng)的沖擊，以及對負(fù)載沖擊問題，本工程改造采取了高壓軟啟動模式。

2 軟起動器的幾種起動方式
電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動方式有Y-Δ起動、自耦變壓器減壓起動、電抗器起動等。這些起動方式都屬于有級減壓起動，存在明顯缺點(diǎn)，即起動過程中出現(xiàn)二次沖擊電流。機(jī)械式啟動方式如液力耦合器，由于其對電網(wǎng)的沖擊依然很大，維護(hù)復(fù)雜，且無法實(shí)現(xiàn)旁路等原因，應(yīng)用有一定的局限性。
隨著大功率電力電子元器件的發(fā)展，其應(yīng)用也越來越廣泛。目前國際上先進(jìn)的高壓雙向晶閘管形式的軟啟動在國內(nèi)也逐漸打開了市場，適用的行業(yè)也不斷增加。該軟起動器是一種集電機(jī)軟起動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國外稱為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路，如圖1所示。

圖1 高壓雙向晶閘管軟起動器接線圖
運(yùn)用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動器，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓，即為軟起動，在軟起動過程中，電機(jī)起動轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動一般有下面幾種起動方式，如圖2～8所示。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)軟啟動模式

圖3 軟啟動-軟停止模式

圖4 限電流啟動模式

圖5 線形加減速模式

圖6 雙斜坡啟動模式

圖7 預(yù)制低速啟動模式

圖8 泵控模式
3 軟起動與傳統(tǒng)起動方式的比較
軟起動與傳統(tǒng)減壓起動方式的不同之處是:
(1) 無沖擊電流。軟起動器在起動電機(jī)時，通過逐漸增大晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)起動電流從零線性上升至設(shè)定值。
(2) 恒電流或恒轉(zhuǎn)速(運(yùn)輸機(jī))起動。軟起動器可以引入電流閉環(huán)，速度環(huán)控制，使電機(jī)在起動過程中保持恒流，或恒速確保電機(jī)平穩(wěn)起動。
(3) 根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級調(diào)整至最佳的起動電流，使用方便靈活。

4 高壓軟起動器的選擇與應(yīng)用
4.1 高壓軟起動器的選擇
在新工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)過多方比較及實(shí)地考察，選用了唐山開誠電器有限責(zé)任公司集成的RQT-6型高壓軟起動器，這樣既可降低起動電流，減小網(wǎng)絡(luò)壓降，又可減小起動機(jī)械沖擊。同時，該軟起動器具備過流、過/欠壓、缺相、過熱等各類電氣保護(hù)工程，以及工作電流、電壓、功率因數(shù)等各類電量的實(shí)時監(jiān)測工程。
GRQ-6000高壓軟起動裝置是唐山開誠電器有限責(zé)任公司利用美國羅克韋爾(ROCKWELL)自動化公司的SMC核心組件，與淮南礦業(yè)集團(tuán)合作并成功應(yīng)用的一種高壓電氣傳動產(chǎn)品。此軟起動裝置采用了先進(jìn)的電力電子器件和數(shù)字閉環(huán)(電流)控制技術(shù)，具有起動性能可靠、操作簡單方便和使用故障率極低的優(yōu)點(diǎn)。本軟起動裝置具有電動機(jī)過流、過載、欠載、過壓、欠壓、接地、三相電壓不平衡、堵轉(zhuǎn)、缺相及晶閘管過熱等18種保護(hù)功能和三相電流、電壓、功率因數(shù)等實(shí)時監(jiān)測功能;具有先進(jìn)的故障記憶功能，能保留近三十次故障的代碼和最后一次故障的參數(shù)。與同類型的其他品牌相比，羅克韋爾的SMC在控制，保護(hù)，監(jiān)測等方面均非常完善，應(yīng)用靈活。羅克韋爾在國內(nèi)有備件中心，全國有十幾家地區(qū)辦事處，售后服務(wù)有保障，區(qū)別于其他只通過國內(nèi)代理形式的產(chǎn)品供應(yīng)商。


4.2 高壓軟起動器的應(yīng)用
工程于2002年8月9日進(jìn)入帶載調(diào)試階段，經(jīng)雙方技術(shù)人員的密切配合、刻苦工作，整套工程于8月12日調(diào)試結(jié)束，經(jīng)淮南礦業(yè)集團(tuán)、合肥理工大學(xué)、張集煤礦三方聯(lián)合測試，該工程達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目的。附表為在張集煤礦3200kW軸流風(fēng)機(jī)應(yīng)用高壓軟起動器的運(yùn)行記錄。

5 結(jié)束語
該工程于法2002年8月19日正式投入運(yùn)行，至今未出現(xiàn)任何故障，起到了預(yù)期的降低起動電流、減小起動機(jī)械沖擊的作用。為煤礦領(lǐng)域的高壓大負(fù)荷電動機(jī)的啟動找到了一條新路。
值得一提的是，在此次成功的合作之后，唐山開誠的井下防爆型的高壓軟啟動也成功地應(yīng)用于多個重要礦的井下風(fēng)機(jī)，泵，及皮帶運(yùn)輸機(jī)等。高壓軟啟動憑借其自身方便靈活的特點(diǎn)，必將被越來越多的用戶，行業(yè)所接受。



參考文獻(xiàn)
[1] Rockwell SMC 用戶手冊

信息來源于：變頻器世界

摘要：本文主要以西門子S7cpu314程序中風(fēng)機(jī)排序?yàn)楸尘�，介紹時間排序程序，希望對從事控制工程研究的單位和人員有一定的參考幫助。
關(guān)鍵詞：西門子，時間排序，PLC
Abstract：This essay introduces time-sorting program about air blower sort program, which is used in SIMENS S7cpu314 program. I hope it will be helpful to those who are engaged in the research of control system.
Key Words：SIEMENS，time-sorting, PLC


一、工程概述
隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，可編程控制器在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。我們設(shè)計(jì)的隧道控制工程有30多臺風(fēng)機(jī)，為了防止風(fēng)機(jī)運(yùn)行不均衡，在開風(fēng)機(jī)之前要先對每個風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時間進(jìn)行排序，啟動原來運(yùn)行時間較短的幾組風(fēng)機(jī)。我們采用的PLC主要是S7-300, 整個隧道控制工程共有11個從站和一個主站組成環(huán)網(wǎng)。

我們設(shè)計(jì)了一個通用子程序，如下：
L #MB_Addr
SLD 3
LAR1

L 1
T LB 2

L #M_No
M001: T LW 0
L LB 2
T MB [AR1,P#0.0]
L P#1.0
+AR1
L LB 2
+ L#1
T LB 2
L LW 0
LOOP M001

L #DB_NO
T LW 0
OPN DB [LW 0]
L #DBD_Addr
SLD 3
LAR2

L P#12.0
LAR1
L #M_No
M005: T LW 0
L DBD [AR2,P#0.0]
T LD 100
L LD 100
T LD [AR1,P#0.0]
L P#4.0
+AR2
L P#4.0
+AR1
L LW 0
LOOP M005
L LD 12
T MD 200
L LD 16
T MD 204
L LD 20
T MD 208
L LD 24
T MD 212
L LD 28
T MD 216
L #M_No
+ L#-1
M002: T LW 0
L #MB_Addr
SLD 3

LAR2
L P#12.0
LAR1
L LW 0
M003: T LW 2
L MB [AR2,P#0.0]
T LB 72
TAR2
T LD 60
L P#1.0
+AR2
L MB [AR2,P#0.0]
T LB 73
T MB 73
L LD [AR1,P#0.0]
T LD 40
TAR1
T LD 52
L P#4.0
+AR1
L LD [AR1,P#0.0]
T LD 44
L LD 40
L LD 44
>R
JCN M004
T LD 48
L LD 40
T LD 44
L LD 48
T LD 40
L LD 44
T LD [AR1,P#0.0]
L LD 52
LAR1
L LD 40
T LD [AR1,P#0.0]
L P#4.0
+AR1
L LB 72
T MB [AR2,P#0.0]
L LD 60
LAR2
L LB 73
T MB [AR2,P#0.0]
L P#1.0
+AR2

M004: L LW 2
LOOP M003
L LW 0
LOOP M002


二、結(jié)束語
在控制行業(yè)，合理有效地啟動設(shè)備，使所有設(shè)備保持運(yùn)行均衡是設(shè)計(jì)經(jīng)常要求的。排序程序用高級語言較易實(shí)現(xiàn)，但在PLC程序中不太普遍，該程序我們經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)試，運(yùn)行良好。希望與同仁進(jìn)行進(jìn)一步研究探討。



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