1 引言
空冷式換熱器是用空氣進(jìn)行冷卻的工業(yè)熱交換裝置。空冷式換熱器由管束、風(fēng)機(jī)(含電動機(jī))、構(gòu)架等組成。風(fēng)機(jī)電動機(jī)供電電壓等級為ac 380v、50hz、三相四線制;在三相四線制供電系統(tǒng)中,其風(fēng)機(jī)驅(qū)動電機(jī)選用鼠籠三相異步電動機(jī),功率較大,起動方式采用直接起動或自耦變壓器減壓起動,存在很多不足之處。采用直接起動,起動電流大,一般為電動機(jī)額定電流的4~8倍,造成供電電壓顯著下降,影響同一電源其它電氣設(shè)備的正常運(yùn)行;若采用自耦變壓器降壓起動,起動過程中會出現(xiàn)二次沖擊轉(zhuǎn)矩和電流,不能帶載起動,而且控制線路復(fù)雜,維護(hù)不便。而采用軟起動器起動,則可無沖擊電流,可恒流起動,可自由地?zé)o級調(diào)壓至最佳起動電流,這是一種最佳的異步電動機(jī)起動方案。
2 軟起動器特性
(1) 使電動機(jī)起動電流以恒定的斜率平穩(wěn)上升至設(shè)定值,對電網(wǎng)無沖擊電流。
(2) 電動機(jī)在起動過程中保持恒流。確保電動機(jī)平穩(wěn)起動,且不受電網(wǎng)電壓的影響。這是由于在晶閘管移相觸發(fā)電路中引入電動機(jī)電流反饋的緣故。當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時,控制電路能自動改變晶閘管的導(dǎo)通角,從而使起動電流保持在原設(shè)定值。
(3) 起動電流上升速率可調(diào),從而減輕電動機(jī)起動時轉(zhuǎn)矩對負(fù)載的沖擊。
(4) 起動時間可調(diào)。
3 軟起動器控制
3.1 設(shè)備選擇
選用siemens—3rw22系列電子式軟起動器,對空冷式換熱器中風(fēng)機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)電動機(jī)進(jìn)行軟 起動控制,順流風(fēng)機(jī)驅(qū)動電機(jī)n=90kw、ie=164a,逆流風(fēng)機(jī)驅(qū)動電機(jī)n=90kw、ie=164a。供電電壓為ac 380v 、50hz、三相四線制。
以逆流風(fēng)機(jī)電動機(jī)控制為例,如附圖所示。
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附圖 風(fēng)機(jī)驅(qū)動電動機(jī)主回路及控制回路[/align]
電動機(jī)主回路由斷路器9qm2,正反轉(zhuǎn)控制接觸器9km2、9km3,旁路運(yùn)行接觸器9km4,熱繼電器9eh1、半導(dǎo)體保護(hù)熔斷器fu1-3,軟起動器siemens—3rw2236組成。
控制信號由plc繼電器輸出模塊直接輸出pk1、pk2,軟起動器復(fù)位信號pk4;軟起動器故障報警由端子5、6送出一無源常開點(diǎn)以及控制電源斷路器9qm2,熱繼電器9eh1,控制電源保護(hù)斷路器9qf1的輔助觸點(diǎn)均送入plc輸入模塊。控制及系統(tǒng)保護(hù)由plc程序完成。
軟起動器設(shè)置:
(1) 斜坡時間5s;
(2) 起始電壓60%ue ;
(3) 限流1.5~3ie ;
(4) 停車時間10s 。
設(shè)定控制功能為自由停車,起動加速檢測。
plc輸出點(diǎn)pk1或pk2閉合,軟起動器對空冷式換熱器風(fēng)機(jī)驅(qū)動電動機(jī)進(jìn)行軟起動,當(dāng)起動過程結(jié)束后,sikotart 3rw22中的晶閘管元件處于全導(dǎo)通狀態(tài)。旁路接觸器9km4通過sikotart 3rw22內(nèi)的“motor runuing”繼電器接點(diǎn)閉合,在起動周期結(jié)束后2s內(nèi),旁路接觸器必須閉合,否則,sikotart 3rw22將進(jìn)入全導(dǎo)通運(yùn)行方式。如果旁路接觸器異常,這時將發(fā)出一個故障信號。
3.2 3rw22軟啟動器具有的功能
(1) 軟啟動和軟仃止;
(2) 轉(zhuǎn)矩變換;
(3)直流制動;
(4)節(jié)能模式;
(5)溫度檢測;
(6)通過rs-232接口可與pc機(jī)連接工作;
(7)選型和配置程序;
(8)電流和電壓的限定;
(9)泵功能;
(10) 啟動探測;
(11) 三種參數(shù)設(shè)定(啟動電壓、啟動時間、啟動慣性);
(12) 各種慣性模式;
(13) 電子式過載保護(hù)。
3.3 設(shè)備選擇需要注意的問題
對于一臺能真正達(dá)到其額定轉(zhuǎn)速電動機(jī)而言,該電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩在任何啟動時間都必須比負(fù)載所要求的轉(zhuǎn)矩大,這樣在電動機(jī)達(dá)到其額定轉(zhuǎn)矩之前就能有一個比較穩(wěn)定的工作點(diǎn)。電動機(jī)轉(zhuǎn)矩與負(fù)載轉(zhuǎn)矩之間的差異是加速轉(zhuǎn)矩,它主要負(fù)責(zé)提高驅(qū)動器的轉(zhuǎn)速。加速轉(zhuǎn)矩越低,電動機(jī)的啟動時間越長。
只要把一臺三相異步電動機(jī)的端電壓降下來,就能達(dá)到降低啟動電流和啟動轉(zhuǎn)矩的目的。
由于啟動電壓與啟動轉(zhuǎn)矩成平方關(guān)系,因此啟動電壓不可調(diào)的太低。請務(wù)必遵守這一提示,否則會出現(xiàn)一個明顯的阻止轉(zhuǎn)矩,即在電動機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩期間產(chǎn)生的最低轉(zhuǎn)矩。
3.4起動方式性能比較
起動方式性能比較如附表所示。
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4 結(jié)束語
采用siemens—3rw22系列電子式軟起動器,對空冷式換熱器風(fēng)機(jī)驅(qū)動機(jī)構(gòu)電動機(jī)進(jìn)行軟起動控制,起動平穩(wěn)、對供電系統(tǒng)無沖擊,控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定。
作者簡介
王 敏 女 工程師,現(xiàn)就職于哈爾濱空調(diào)股份有限公司空冷設(shè)計處電氣室。