楊小東1 ，陳金源2 ，薛翔宇，陳 凌

（1. 北新集團(tuán)建材股份有限公司 技術(shù)中心，北京 102208；2. 北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所 自控中心，北京 100120）

軟啟動(dòng)器一拖多回路在干燥機(jī)風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

楊小東1 ，陳金源2 ，薛翔宇2，陳 凌1

（1. 北新集團(tuán)建材股份有限公司 技術(shù)中心，北京 102208；2. 北京機(jī)械工業(yè)自動(dòng)化研究所 自控中心，北京 100120）

0 引言

北新建材石膏板生產(chǎn)線二控干燥機(jī)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)共六臺風(fēng)機(jī)（廢氣和預(yù)熱風(fēng)機(jī)除外），每臺裝機(jī)為110KW，其主要功能是將熱原經(jīng)換熱器換熱后的熱量對干燥機(jī)系統(tǒng)均勻的布風(fēng)。換熱器前供熱原大多為高溫導(dǎo)熱油、高溫?zé)釤煔?、高溫水蒸汽等。在原石膏板?xiàng)目設(shè)計(jì)中，風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)方式均為軟啟一對一方式。但在風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后軟啟因均切入旁路所有軟啟基本空置，因風(fēng)機(jī)系統(tǒng)基本不需要軟停止控制模式這一軟啟特有的軟啟軟停功能，系統(tǒng)自然也不會(huì)出現(xiàn)像泵類負(fù)載系統(tǒng)等的“水錘現(xiàn)象”，故運(yùn)行模式一般都是軟啟直停。顯然一對一的軟啟動(dòng)方式成本較高，且控制柜體占地面積較大，設(shè)備增多，故障點(diǎn)也就比較高，維護(hù)和操作也就隨之比較復(fù)雜了。針對風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的這一運(yùn)行特性，我們經(jīng)過仔細(xì)研究與試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了軟啟一拖多控制回路。

1 丹佛斯MCD3000系列軟啟動(dòng)器降壓起動(dòng)原理

軟啟動(dòng)器通過控制晶閘管的導(dǎo)通角來控制輸出電壓，因此，軟啟動(dòng)器從本質(zhì)上是一種能夠自動(dòng)控制的降壓啟動(dòng)器，其采用三相反并聯(lián)可控硅作為調(diào)壓器，將軟啟動(dòng)器串接在電源和電動(dòng)機(jī)定子之間。

軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，可控硅的輸出電壓由設(shè)定值(一般為220V)逐漸增加，電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨之逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加，直到可控硅完全導(dǎo)通即電機(jī)工作在額定電壓上時(shí)，軟啟動(dòng)器就實(shí)現(xiàn)平滑切換，由可控硅切入外部旁路，這樣也降低了可控硅的發(fā)熱，增加了軟啟的使用壽命，提高其工作效率，又可避免了諧波污染電網(wǎng)。主啟動(dòng)控制回路如圖1所示。

圖1 丹佛斯軟啟主啟動(dòng)回路

圖2 軟啟和星角轉(zhuǎn)換電壓變化曲線

從圖1軟啟的主啟動(dòng)回路可以清楚的看到，在啟動(dòng)初期，軟啟動(dòng)器通過內(nèi)部可控硅端子T1、T2、T3來啟動(dòng)馬達(dá)，當(dāng)可控硅全部導(dǎo)通時(shí)，旁路接觸器吸合，改為市電供電方式。

從圖2軟啟動(dòng)電壓變化曲線可以看出，丹佛斯MCD3000系列軟啟動(dòng)器屬斜坡軟起動(dòng)。這種起動(dòng)方式是在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的初始階段起動(dòng)電流逐漸增加，當(dāng)電流達(dá)到預(yù)先所設(shè)定的值后保持恒定，直至起動(dòng)完畢。起動(dòng)過程中，電流上升變化的速率是可以根據(jù)電動(dòng)機(jī)負(fù)載調(diào)整設(shè)定。電流上升速率大，則起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，起動(dòng)時(shí)間短。該起動(dòng)方式是應(yīng)用最多的起動(dòng)方式，尤其適用于風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載的起動(dòng)。

2 丹佛斯MCD3000系列軟啟動(dòng)器一拖三控制原理

丹佛斯MCD3000系列軟啟動(dòng)器它不但具有電機(jī)軟啟動(dòng)控制器的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有設(shè)定自動(dòng)監(jiān)測參數(shù)功能。包括中文菜單設(shè)定、設(shè)定起始電流、可編程故障監(jiān)視編程報(bào)警設(shè)定等。具備三相不平衡保護(hù)、反相保護(hù)、電機(jī)堵轉(zhuǎn)保護(hù)、可控硅過熱保護(hù)、電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)，欠載保護(hù)等保護(hù)功能。該軟啟動(dòng)一拖多回路設(shè)計(jì)了拖動(dòng)三臺同功率的電機(jī)（如圖3、圖4所示）。這樣減少了投資，充分體現(xiàn)了方案的經(jīng)濟(jì)性，實(shí)用性。

圖3 軟啟動(dòng)器一拖多主回路

圖4 軟啟動(dòng)器一拖多旁路

1）啟動(dòng)過程：首先選擇一臺電動(dòng)機(jī)，在軟啟動(dòng)器拖動(dòng)下按所選定的啟動(dòng)方式逐漸提升輸出電壓，達(dá)到工頻電壓后，旁路接觸器接通。然后，軟啟動(dòng)器從該回路中切除，為啟動(dòng)下一臺電機(jī)做準(zhǔn)備。

2）停止過程：先啟動(dòng)軟啟動(dòng)器與旁路接觸器并聯(lián)運(yùn)行，然后切除旁路，最后軟啟動(dòng)器按所選定的停車方式逐漸降低輸出電壓直到停止。在本項(xiàng)目中，此功能基本不用，但是在泵類負(fù)載中，必須要切入軟停止模式，否則會(huì)造成系統(tǒng)沖擊。

3）軟啟動(dòng)起動(dòng)和停止過程只針對某一臺風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)間軟起軟停具備互鎖邏輯電路?；ユi等邏輯電路主要靠西門子S7-200PLC來實(shí)現(xiàn)，這樣能夠極大的保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性（如圖5所示）。

圖5 軟啟控制PLC系統(tǒng)

4）參數(shù)設(shè)定：參數(shù)設(shè)置根據(jù)參數(shù)號、參數(shù)含義、設(shè)定值來說明 。1 電機(jī)滿載電流 192 A（ 電機(jī)額定電流值）、2 電流極限值400 % （恒流啟動(dòng)設(shè)定值 ）、3 初始電流 300 % 、 5 軟停止過度時(shí)間 10 S 軟停止設(shè)定值 、9 瞬時(shí)過載跳閘點(diǎn) 450 %、 10 啟動(dòng)時(shí)間過長保護(hù) 15 S 、12 三相不平衡保護(hù)的延時(shí) 60 S 、13 欠流保護(hù)延時(shí) 60 S 、15 再啟動(dòng)延時(shí)50 S。

3 結(jié)論

1）使用軟啟動(dòng)器一拖多控制方式后，減少配電容量與增容投資。

2）系統(tǒng)運(yùn)行比較可靠，故障率降低。

[1]李遵基.熱工自動(dòng)控制系統(tǒng).

[2]丹佛斯有限公司.MCD3000用戶手冊.

The application of multi-motor driven by mcd softstarter in control system of wind drier

YANG Xiao-dong1, CHEN Jin-yuan2, XUE Xiang-yu2, CHEN Ling1

該文介紹了基于丹佛斯MCD3000系列軟啟動(dòng)器在北新建材石膏板項(xiàng)目二控干燥機(jī)風(fēng)機(jī)控制系

統(tǒng)中的應(yīng)用。著重闡述軟啟動(dòng)一拖多回路的控制原理、特點(diǎn)、參數(shù)設(shè)定及應(yīng)用效果。

丹佛斯MCD3000系列軟啟動(dòng)器；一拖多控制回路；風(fēng)機(jī)系統(tǒng)

楊小東（1977 -），男， 北京人，工程師，主要從事自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試。

TP273

B

1009-0134(2011)4(上)-0087-02

10.3969/j.issn.1009-0134.2011.4(上).27

2010-11-18