[摘要]電動機(jī)通常是企業(yè)內(nèi)轉(zhuǎn)動設(shè)備的主要動力,大量電動機(jī)的停運(yùn)將給企業(yè)造成很大經(jīng)濟(jì)損失及生產(chǎn)的混亂,特別是大型連續(xù)化生產(chǎn)要求非常高的危急企業(yè)還可能引發(fā)其他設(shè)備及人身事故,損失更為嚴(yán)重。本文主要講述了電動機(jī)再起動與PLC實(shí)現(xiàn)電動機(jī)再起動的原理及特點(diǎn)。
[關(guān)鍵詞]電動機(jī);再啟動;PLC;應(yīng)用
一、再起動電動機(jī)批次、每批容量及再起動時間確定
(1)生產(chǎn)裝置由于其工藝生產(chǎn)的連續(xù)性、重要性以及考慮對供電系統(tǒng)安全可靠性的嚴(yán)格要求,需要將再起動電動機(jī)按條件進(jìn)行分批。工程設(shè)計中,按再起動電動機(jī)總?cè)萘颗c變壓器額定容量的比例,可按以下情況分批:一是再起動電動機(jī)總額定容量I>50%變壓器額定容量時,宜分三批。二是再起動電動機(jī)總額定容量在30%~50%變壓器額定容量時,可分兩批。三是再起動電動機(jī)總額定容量≤30%變壓器額定容量時,可不分批。四是為避免非同步?jīng)_擊,應(yīng)當(dāng)再起動電動機(jī)反饋電壓由于轉(zhuǎn)子磁場衰減而降低到不會引起非同步?jīng)_擊值時(≤40%Ue),再投入再起動。因此,在工藝專業(yè)允許的前提下,將容量較大的電動機(jī)編入第二批、第三批再起動機(jī)組。(2)每批再起動的電動機(jī)組在再起動過程中,總的再起動電流加上其他用配電設(shè)備負(fù)荷電流的總和,應(yīng)不超過外部供電回路所允許的計算尖峰電流,否則會引起電網(wǎng)的波動超出允許值或繼電保護(hù)誤動。(3)每批電動機(jī)組在再起動過程中,總的再起動電流加上其他用配電設(shè)備負(fù)荷電流的總和,應(yīng)不超過車間配電變壓器二次額定電流的兩倍或事故柴油發(fā)電機(jī)額定電流的1.1倍。以確保在整個再起動過程中,母線電壓不超過規(guī)定范圍。(4)再起動電流的計算:第一,中小容量的低壓電動機(jī)(<100kW)的再起動電流,可近似按其起動電流計算。一般取7倍額定電流計算或按工程規(guī)定。第二,高壓和大容量低壓電動機(jī)(≥100 kW)的再起動電流,與斷電時間的長短及再起動方式有關(guān)。等效起動電流倍數(shù)K。與斷電時間的關(guān)系為:斷電時間≤2s,Ks=5.1-5.4;斷電時間2-4s,Ks=5.4-6;斷電時間≥4s,Ks按產(chǎn)品樣本的起動電流倍數(shù)(一般取7或按工程規(guī)定)。第三,當(dāng)高低壓電動機(jī)均采用再起動時,其綜合再起動電流按最嚴(yán)重的情況計算。(5)分批再起動時間間隔,以2~3s為宜。
二、電動機(jī)再起動裝置構(gòu)成
(1)電動機(jī)再起動裝置及主要硬件配置。其一,PLC實(shí)現(xiàn)電動機(jī)再起動原理。主要包括:電壓輸入單元,狀態(tài)輸入單元,控制輸出單元,中間繼電器,CPU中央處理單元,MPI接口單元,(2)主要硬件配置。PLC柜(與其他微機(jī)監(jiān)控柜共用)裝設(shè)有按再起動邏輯圖要求、實(shí)現(xiàn)再起動功能的PLC,Siemens PLC:S7-300-/32DI X2/8DOX5/8AI一套;PLC控制輸出繼電器OMRONLY2型,AC 220 V,接點(diǎn)容量AC 10 A,40個;Siemens編程器(含編程軟件)一套;PLC與IPC工控機(jī)通信智能卡(MPI卡)一套。(3)軟件配置。電動機(jī)再起動軟件,利用PLC編程完成。(4)電動機(jī)再起動邏輯說明當(dāng)380 V I段(Ⅱ段)母線失電后,接于該段母線上的所有運(yùn)行電動機(jī)的接觸器釋放,電動機(jī)停止運(yùn)行。由于ATS動作成功或短路故障消除,使得該段母線在5S內(nèi)恢復(fù)電壓,則PLC自動檢測有壓一失壓一恢復(fù)電壓過程及失電前該電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài),分0s、2s和4s三批,分批再起動原先運(yùn)行的電動機(jī)。而母線失電前就已停止運(yùn)行的電動機(jī),被認(rèn)為是處于檢修狀態(tài)或工藝停車,不再起動;如果I段(Ⅱ段)母線失電時間大于5s,則被認(rèn)為是人為斷電或永久性故障,原先運(yùn)行的電動機(jī)不進(jìn)行再起動。如果某臺電動機(jī)能夠由PLC柜實(shí)現(xiàn)再起動,必須將該電動機(jī)現(xiàn)場操作柱上的手柄在手動起動該電動機(jī)后,從“手動”切換到“自動”位置。
三、利用PLC完成電動機(jī)再起動的特點(diǎn)
(1)傳統(tǒng)方案設(shè)計是每個電動機(jī)再起動回路均需設(shè)置一個或多個電磁繼電器,維護(hù)量相對大;利用其觸頭完成電動機(jī)再起動過程,可靠性及精確度取決于繼電器本身的質(zhì)量;由于每個回路均完全獨(dú)立工作,不便于統(tǒng)一管理。而利用PLC完成電動機(jī)再起動,由于取消了完成電動機(jī)再起動的常規(guī)電磁繼電器,維護(hù)量大大減小,可靠性增大;設(shè)定值精確度高、范圍大;利用PLC集中控制,便于統(tǒng)一管理。參數(shù)設(shè)定值檢查和調(diào)整方便;可通過通信線與微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)連接,便于了解再起動電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、起動情況。(2)在再起動電動機(jī)臺數(shù)較多的情況下(一般20臺以上時),利用PLC完成電動機(jī)再起動,比常規(guī)再起動繼電器的方案投資小。利用PLC完成電動機(jī)再起動的弊端是每個由PLC發(fā)出的電動機(jī)再起動脈沖指令,必須增設(shè)一個出口中間繼電器,將其觸點(diǎn)輸出到每個電動機(jī)再起動回路;每個電動機(jī)再起動回路與PLC柜之間需要增設(shè)控制電纜;PLC需要單獨(dú)放置,而且要求可靠的工作電源。由此可見,利用PLC來完成電動機(jī)再起動方案設(shè)計,將會給企業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)、提高電氣管理自動化水平提供一條途徑。
該技術(shù)不但可完成異步電動機(jī)群的再起動任務(wù),而且可在再起動柜上進(jìn)行倒閘操作,并具有防誤操作、BZT(備用電源自動投入)及斷路器故障指示等功能。