1 引言
中板廠現(xiàn)有加熱爐3座，每臺(tái)加熱爐設(shè)有一臺(tái)大風(fēng)機(jī)，大風(fēng)機(jī)電機(jī)為225kw js系列鼠籠式電機(jī)，為防止在用大風(fēng)機(jī)系統(tǒng)突然損壞引起故障停機(jī)或造成加熱爐回火引起換熱器煤氣爆炸，3臺(tái)加熱爐又設(shè)置了一臺(tái)備用大風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，功率也為225kw，通過系統(tǒng)切換，備用大風(fēng)機(jī)可隨時(shí)替換任何一臺(tái)損壞的大風(fēng)機(jī)。電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮了4臺(tái)大風(fēng)機(jī)的起動(dòng)與停車功能。
2 改造原因
改造前加熱爐大風(fēng)機(jī)系統(tǒng)靠串電阻降壓起動(dòng)的方式進(jìn)行起動(dòng)控制，臺(tái)風(fēng)機(jī)電機(jī)要串接大量的電阻片，主回路采用了大容量的開關(guān)，接觸器，電阻，控制回路為繼電控制， 由于電動(dòng)機(jī)為4極電機(jī)，轉(zhuǎn)速高達(dá)1400rpm功率225kw，全壓起動(dòng)電流在2000a左右，為減少起動(dòng)負(fù)荷，每次起動(dòng)不得不動(dòng)用大量人員，將加熱爐進(jìn)風(fēng)口堵住，電機(jī)起動(dòng)后，又浪費(fèi)大量氣力將堵風(fēng)口的鋼板抽開。這套系統(tǒng)使用后存在非常大的缺陷:
(1) 由于電機(jī)容量較大，起動(dòng)即使串電阻降壓起動(dòng)，但由于控制系統(tǒng)為繼電控制，不能平滑的對(duì)主回路進(jìn)行起動(dòng)與運(yùn)行切換，造成起動(dòng)電流沖擊很大。
(2) 大的系統(tǒng)起動(dòng)電流對(duì)主回路開關(guān)，接觸器，電阻等元件損害非常大，造成經(jīng)常出現(xiàn)事故，電機(jī)不能正常起動(dòng)，影響了生產(chǎn)，并且造成加熱爐回火的隱患。
(3) 元件損壞頻繁，造成大型開關(guān)，接觸器，電阻等材料的大量浪費(fèi)，并且加大了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度與維護(hù)難度。
(4) 由于電機(jī)起動(dòng)沖擊較大，電機(jī)及機(jī)械設(shè)備經(jīng)常造成損壞，需要經(jīng)常修理，給生產(chǎn)的正常運(yùn)行帶來(lái)相當(dāng)大的影響。
(5) 起動(dòng)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的沖擊非常大，由于加熱區(qū)供電1＃變壓器負(fù)荷較大，加熱爐區(qū)多為沖擊性負(fù)載，電網(wǎng)瞬間壓降很大，遇到加熱爐大風(fēng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，瞬間壓降能夠使正在運(yùn)行的許多開關(guān)接觸器壓降跳閘，給生產(chǎn)帶來(lái)許多不力影響。
(6) 由于控制元件為原始的繼電器控制，控制無(wú)法實(shí)現(xiàn)平滑的起動(dòng)及工頻運(yùn)行的切換，控制元件由于是有觸點(diǎn)元件，由于頻繁的動(dòng)作，經(jīng)常損壞，造成大風(fēng)機(jī)經(jīng)常起動(dòng)不起來(lái)，影響生產(chǎn)。
3 改造方案
在這種情況下，加熱爐大風(fēng)機(jī)起動(dòng)供電系統(tǒng)的改造勢(shì)在必行。經(jīng)過我們分析認(rèn)為，加熱爐大風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行及起動(dòng)對(duì)生產(chǎn)有著重大意義，我們必須一次改造成功并且徹底，將制約正常生產(chǎn)的因素徹底消除，為此，我們選用國(guó)際先進(jìn)的美國(guó)a－b公司生產(chǎn)的1336 plus ii 系列1336f-b300變頻器作為起動(dòng)裝置，用a-b公司生產(chǎn)的micrq logix型plc裝置進(jìn)行繼電與變頻起動(dòng)程序智能控制，用rockwell automation aps編程軟件編制出完善的客戶程序，共同組建了一套加熱爐大風(fēng)機(jī)起動(dòng)控制系統(tǒng)方案。。經(jīng)過我們的組合完善，用友好方便的系統(tǒng)軟件使諸多優(yōu)良的硬件產(chǎn)品發(fā)揮出最大的性能，并且非常實(shí)用經(jīng)濟(jì)。該系統(tǒng)對(duì)4臺(tái)225kw大風(fēng)機(jī)電機(jī)按照預(yù)設(shè)程序逐臺(tái)起動(dòng)，然后切換到工頻運(yùn)行，起動(dòng)及切換平滑，保護(hù)系統(tǒng)完善。此外，為了適應(yīng)生產(chǎn)要求，有時(shí)某臺(tái)加熱爐不需要出鋼，只需保溫，此時(shí)，原來(lái)系統(tǒng)只能降低煤氣壓力，而加熱爐風(fēng)機(jī)仍在以工頻運(yùn)轉(zhuǎn)，既浪費(fèi)了電又消耗了機(jī)械設(shè)備。改造后，可以讓該臺(tái)風(fēng)機(jī)通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到變頻器運(yùn)行(工作頻率根據(jù)要求確定)。
系統(tǒng)原理圖如圖1所示:
3.1 變頻起動(dòng)
變頻起動(dòng)提供了平滑的，無(wú)極的電動(dòng)加速，同時(shí)通過減小轉(zhuǎn)矩波動(dòng)來(lái)減輕對(duì)齒輪，聯(lián)軸器的損壞。
全壓百分?jǐn)?shù)如圖2所示:
圖2 變頻起動(dòng)曲線
4 用戶程序控制
4.1 硬件
用戶程序通過a-b公司micro logix型plc完成控制功能，所有的控制中樞為安裝在plc內(nèi)的cpu，客戶程序通過上位機(jī)與plc進(jìn)行rs232或dh485進(jìn)行通訊下載，然后按照用戶的要求執(zhí)行控制功能.
4.2 編程軟件
micro logix型plc通過rockwell友好方便的aps編程軟件進(jìn)行編程，aps為在dos下運(yùn)行的編程軟件，功能非常強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)用戶的i/o，邏輯，數(shù)學(xué)，比較，移動(dòng)等功能，編程方式簡(jiǎn)單易懂，下載通訊設(shè)置方便。
4.3 客戶程序流程框圖
圖3 程序流程框圖
5 結(jié)束語(yǔ)
由于加熱爐大風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了變頻起動(dòng)，使得起動(dòng)平滑，減少了原先起動(dòng)大的沖擊及振動(dòng)，使聯(lián)軸器，風(fēng)葉，高速軸及軸瓦故障明顯減少，原先存在的經(jīng)常軸瓦抱住電機(jī)，使電機(jī)燒毀的狀況及風(fēng)葉甩壞，風(fēng)機(jī)振動(dòng)劇烈的狀況一去不返。減少了成本消耗提高了經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 1336 plus ⅱ adjustable frequency ac drive user manual.
[2] a-b plc 編程手冊(cè).
作者簡(jiǎn)介
崔德偉 男 電氣高級(jí)工程師，現(xiàn)任濟(jì)南鋼鐵集團(tuán)總公司中板廠副廠長(zhǎng)。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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