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软起动器在空冷式换热器控制系统中应用

发表于:2019-10-19 15:13 作者:新闻小编 来源:新闻小编

1 引言

  空冷式换热器是用空气进行冷却的工业热交换装置。空冷式换热器由管束、风机(含电动机)、构架等组成。风机电动机供电电压等级为 ac 380v、50hz、三相四线制;在三相四线制供电系统中,其风机驱动电机选用鼠笼三相异步电动机,功率较大,起动方式采用直接起动或自耦变压器减压起动,存在很多不足之处。采用直接起动,起动电流大,一般为电动机额定电流的4~8倍,造成供电电压显著下降,影响同一电源其它电气设备的正常运行;若采用自耦变压器降压起动,起动过程中会出现二次冲击转矩和电流,不能带载起动,而且控制线路复杂,维护不便。而采用软起动器起动,则可无冲击电流,可恒流起动,可自由地无级调压至最佳起动电流,这是一种最佳的异步电动机起动方案。

2 软起动器特性

  (1) 使电动机起动电流以恒定的斜率平稳上升至设定值,对电网无冲击电流。

  (2) 电动机在起动过程中保持恒流。确保电动机平稳起动,且不受电网电压的影响。这是由于在晶闸管移相触发电路中引入电动机电流反馈的缘故。当电网电压波动时,控制电路能自动改变晶闸管的导通角,从而使起动电流保持在原设定值。

  (3) 起动电流上升速率可调,从而减轻电动机起动时转矩对负载的冲击。

  (4) 起动时间可调。

3 软起动器控制

  3.1 设备选择

  选用siemens3rw22系列电子式软起动器,对空冷式换热器中风机驱动机构电动机进行软 起动控制,顺流风机驱动电机n=90kw、 ie=164a,逆流风机驱动电机n=90kw、ie=164a。供电电压为ac 380v 、50hz、三相四线制。

  以逆流风机电动机控制为例,如附图所示。

  

  附图 风机驱动电动机主回路及控制回路

  电动机主回路由断路器9qm2,正反转控制接触器9km2、9km3,旁路运行接触器9km4,热继电器9eh1、半导体保护熔断器fu1-3,软起动器siemens3rw2236组成。

  控制信号由plc继电器输出模块直接输出pk1、pk2,软起动器复位信号pk4;软起动器故障报警由端子5、6送出一无源常开点以及控制电源断路器9qm2,热继电器9eh1,控制电源保护断路器9qf1的辅助触点均送入plc输入模块。控制及系统保护由plc程序完成。

  软起动器设置:

  (1) 斜坡时间5s;

  (2) 起始电压60%ue ;

  (3) 限流1.5~3ie ;

  (4) 停车时间10s 。

  设定控制功能为自由停车,起动加速检测。

  plc输出点pk1或pk2闭合,软起动器对空冷式换热器风机驱动电动机进行软起动,当起动过程结束后,sikotart 3rw22中的晶闸管元件处于全导通状态。旁路接触器9km4通过sikotart 3rw22内的motor runuing继电器接点闭合,在起动周期结束后2s 内,旁路接触器必须闭合,否则,sikotart 3rw22将进入全导通运行方式。如果旁路接触器异常,这时将发出一个故障信号。

  3.2 3rw22软启动器具有的功能

  (1) 软启动和软仃止;

  (2) 转矩变换;

  (3)直流制动;

  (4)节能模式;

  (5)温度检测;

  (6)通过rs-232接口可与pc机连接工作;

  (7)选型和配置程序;

  (8)电流和电压的限定;

  (9)泵功能;

  (10) 启动探测;

  (11) 三种参数设定(启动电压、启动时间、启动惯性);

  (12) 各种惯性模式;

  (13) 电子式过载保护。

  3.3 设备选择需要注意的问题

  对于一台能真正达到其额定转速电动机而言,该电动机的转矩在任何启动时间都必须比负载所要求的转矩大,这样在电动机达到其额定转矩之前就能有一个比较稳定的工作点。电动机转矩与负载转矩之间的差异是加速转矩,它主要负责提高驱动器的转速。加速转矩越低,电动机的启动时间越长。

  只要把一台三相异步电动机的端电压降下来,就能达到降低启动电流和启动转矩的目的。

  由于启动电压与启动转矩成平方关系,因此启动电压不可调的太低。请务必遵守这一提示,否则会出现一个明显的阻止转矩,即在电动机达到额定转矩期间产生的最低转矩。

  3.4起动方式性能比较

  起动方式性能比较如附表所示。

  

4 结束语

  采用siemens3rw22系列电子式软起动器,对空冷式换热器风机驱动机构电动机进行软起动控制,起动平稳、对供电系统无冲击,控制系统工作稳定。

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