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車(chē)間安裝負(fù)壓風(fēng)機(jī)張集煤礦主扇風(fēng)機(jī)高壓軟啟動(dòng)的應(yīng)用昆石高速公路

1 引言
煤礦因生產(chǎn)的特殊性，礦井通風(fēng)工程關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn)，所以通風(fēng)工程在煤炭生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位。由于供電線路長(zhǎng)，起動(dòng)壓降大，最大限度地保障設(shè)備安全可靠的進(jìn)行主備切換起動(dòng)，是增強(qiáng)工程可靠性的重中之重。
淮南礦業(yè)集團(tuán)張集煤礦，在2002年初設(shè)計(jì)主扇風(fēng)機(jī)房改造，以增加井下供風(fēng)能力，為達(dá)產(chǎn)650萬(wàn)噸/年作準(zhǔn)備。新風(fēng)機(jī)電機(jī)為2臺(tái)6kV/3200kW同步機(jī)，一用一備，風(fēng)機(jī)為GAF型軸流風(fēng)機(jī)(該風(fēng)機(jī)經(jīng)查詢(xún)?yōu)閬喼廾旱V最大的通風(fēng)機(jī))。該風(fēng)機(jī)的上位變壓器一次側(cè)為110kV，二次側(cè)為6kV/20000kVA，并且同時(shí)拖動(dòng)主井2×3200kW雙機(jī)拖動(dòng)交-交變頻絞車(chē)。
為了更好的解決項(xiàng)目中所遇到的啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊，以及對(duì)負(fù)載沖擊問(wèn)題，本工程改造采取了高壓軟啟動(dòng)模式。

2 軟起動(dòng)器的幾種起動(dòng)方式
電機(jī)傳統(tǒng)的減壓起動(dòng)方式有Y-Δ起動(dòng)、自耦變壓器減壓起動(dòng)、電抗器起動(dòng)等。這些起動(dòng)方式都屬于有級(jí)減壓起動(dòng)，存在明顯缺點(diǎn)，即起動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)二次沖擊電流。機(jī)械式啟動(dòng)方式如液力耦合器，由于其對(duì)電網(wǎng)的沖擊依然很大，維護(hù)復(fù)雜，且無(wú)法實(shí)現(xiàn)旁路等原因，應(yīng)用有一定的局限性。
隨著大功率電力電子元器件的發(fā)展，其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。目前國(guó)際上先進(jìn)的高壓雙向晶閘管形式的軟啟動(dòng)在國(guó)內(nèi)也逐漸打開(kāi)了市場(chǎng)，適用的行業(yè)也不斷增加。該軟起動(dòng)器是一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車(chē)、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，國(guó)外稱(chēng)為Soft Starter。它的主要構(gòu)成是串接于電源與被控電機(jī)之間的三相反并聯(lián)閘管及其電子控制電路，如圖1所示。

圖1 高壓雙向晶閘管軟起動(dòng)器接線圖
運(yùn)用串接于電源與被控電機(jī)之間的軟起動(dòng)器，控制其內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動(dòng)結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓，即為軟起動(dòng)，在軟起動(dòng)過(guò)程中，電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩逐漸增加，轉(zhuǎn)速也逐漸增加。軟起動(dòng)一般有下面幾種起動(dòng)方式，如圖2～8所示。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)軟啟動(dòng)模式

圖3 軟啟動(dòng)-軟停止模式

圖4 限電流啟動(dòng)模式

圖5 線形加減速模式

圖6 雙斜坡啟動(dòng)模式

圖7 預(yù)制低速啟動(dòng)模式

圖8 泵控模式
3 軟起動(dòng)與傳統(tǒng)起動(dòng)方式的比較
軟起動(dòng)與傳統(tǒng)減壓起動(dòng)方式的不同之處是:
(1) 無(wú)沖擊電流。軟起動(dòng)器在起動(dòng)電機(jī)時(shí)，通過(guò)逐漸增大晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)起動(dòng)電流從零線性上升至設(shè)定值。
(2) 恒電流或恒轉(zhuǎn)速(運(yùn)輸機(jī))起動(dòng)。軟起動(dòng)器可以引入電流閉環(huán)，速度環(huán)控制，使電機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中保持恒流，或恒速確保電機(jī)平穩(wěn)起動(dòng)。
(3) 根據(jù)負(fù)載情況及電網(wǎng)繼電保護(hù)特性選擇，可自由地?zé)o級(jí)調(diào)整至最佳的起動(dòng)電流，使用方便靈活。

4 高壓軟起動(dòng)器的選擇與應(yīng)用
4.1 高壓軟起動(dòng)器的選擇
在新工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)過(guò)多方比較及實(shí)地考察，選用了唐山開(kāi)誠(chéng)電器有限責(zé)任公司集成的RQT-6型高壓軟起動(dòng)器，這樣既可降低起動(dòng)電流，減小網(wǎng)絡(luò)壓降，又可減小起動(dòng)機(jī)械沖擊。同時(shí)，該軟起動(dòng)器具備過(guò)流、過(guò)/欠壓、缺相、過(guò)熱等各類(lèi)電氣保護(hù)工程，以及工作電流、電壓、功率因數(shù)等各類(lèi)電量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工程。
GRQ-6000高壓軟起動(dòng)裝置是唐山開(kāi)誠(chéng)電器有限責(zé)任公司利用美國(guó)羅克韋爾(ROCKWELL)自動(dòng)化公司的SMC核心組件，與淮南礦業(yè)集團(tuán)合作并成功應(yīng)用的一種高壓電氣傳動(dòng)產(chǎn)品。此軟起動(dòng)裝置采用了先進(jìn)的電力電子器件和數(shù)字閉環(huán)(電流)控制技術(shù)，具有起動(dòng)性能可靠、操作簡(jiǎn)單方便和使用故障率極低的優(yōu)點(diǎn)。本軟起動(dòng)裝置具有電動(dòng)機(jī)過(guò)流、過(guò)載、欠載、過(guò)壓、欠壓、接地、三相電壓不平衡、堵轉(zhuǎn)、缺相及晶閘管過(guò)熱等18種保護(hù)功能和三相電流、電壓、功率因數(shù)等實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能;具有先進(jìn)的故障記憶功能，能保留近三十次故障的代碼和最后一次故障的參數(shù)。與同類(lèi)型的其他品牌相比，羅克韋爾的SMC在控制，保護(hù)，監(jiān)測(cè)等方面均非常完善，應(yīng)用靈活。羅克韋爾在國(guó)內(nèi)有備件中心，全國(guó)有十幾家地區(qū)辦事處，售后服務(wù)有保障，區(qū)別于其他只通過(guò)國(guó)內(nèi)代理形式的產(chǎn)品供應(yīng)商。


4.2 高壓軟起動(dòng)器的應(yīng)用
工程于2002年8月9日進(jìn)入帶載調(diào)試階段，經(jīng)雙方技術(shù)人員的密切配合、刻苦工作，整套工程于8月12日調(diào)試結(jié)束，經(jīng)淮南礦業(yè)集團(tuán)、合肥理工大學(xué)、張集煤礦三方聯(lián)合測(cè)試，該工程達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)目的。附表為在張集煤礦3200kW軸流風(fēng)機(jī)應(yīng)用高壓軟起動(dòng)器的運(yùn)行記錄。

5 結(jié)束語(yǔ)
該工程于法2002年8月19日正式投入運(yùn)行，至今未出現(xiàn)任何故障，起到了預(yù)期的降低起動(dòng)電流、減小起動(dòng)機(jī)械沖擊的作用。為煤礦領(lǐng)域的高壓大負(fù)荷電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)找到了一條新路。
值得一提的是，在此次成功的合作之后，唐山開(kāi)誠(chéng)的井下防爆型的高壓軟啟動(dòng)也成功地應(yīng)用于多個(gè)重要礦的井下風(fēng)機(jī)，泵，及皮帶運(yùn)輸機(jī)等。高壓軟啟動(dòng)憑借其自身方便靈活的特點(diǎn)，必將被越來(lái)越多的用戶，行業(yè)所接受。



參考文獻(xiàn)
[1] Rockwell SMC 用戶手冊(cè)

信息來(lái)源于：變頻器世界

摘要：本文主要以西門(mén)子S7cpu314程序中風(fēng)機(jī)排序?yàn)楸尘�，介紹時(shí)間排序程序，希望對(duì)從事控制工程研究的單位和人員有一定的參考幫助。
關(guān)鍵詞：西門(mén)子，時(shí)間排序，PLC
Abstract：This essay introduces time-sorting program about air blower sort program, which is used in SIMENS S7cpu314 program. I hope it will be helpful to those who are engaged in the research of control system.
Key Words：SIEMENS，time-sorting, PLC


一、工程概述
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，可編程控制器在工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛。我們?cè)O(shè)計(jì)的隧道控制工程有30多臺(tái)風(fēng)機(jī)，為了防止風(fēng)機(jī)運(yùn)行不均衡，在開(kāi)風(fēng)機(jī)之前要先對(duì)每個(gè)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行排序，啟動(dòng)原來(lái)運(yùn)行時(shí)間較短的幾組風(fēng)機(jī)。我們采用的PLC主要是S7-300, 整個(gè)隧道控制工程共有11個(gè)從站和一個(gè)主站組成環(huán)網(wǎng)。

我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)通用子程序，如下：
L #MB_Addr
SLD 3
LAR1

L 1
T LB 2

L #M_No
M001: T LW 0
L LB 2
T MB [AR1,P#0.0]
L P#1.0
+AR1
L LB 2
+ L#1
T LB 2
L LW 0
LOOP M001

L #DB_NO
T LW 0
OPN DB [LW 0]
L #DBD_Addr
SLD 3
LAR2

L P#12.0
LAR1
L #M_No
M005: T LW 0
L DBD [AR2,P#0.0]
T LD 100
L LD 100
T LD [AR1,P#0.0]
L P#4.0
+AR2
L P#4.0
+AR1
L LW 0
LOOP M005
L LD 12
T MD 200
L LD 16
T MD 204
L LD 20
T MD 208
L LD 24
T MD 212
L LD 28
T MD 216
L #M_No
+ L#-1
M002: T LW 0
L #MB_Addr
SLD 3

LAR2
L P#12.0
LAR1
L LW 0
M003: T LW 2
L MB [AR2,P#0.0]
T LB 72
TAR2
T LD 60
L P#1.0
+AR2
L MB [AR2,P#0.0]
T LB 73
T MB 73
L LD [AR1,P#0.0]
T LD 40
TAR1
T LD 52
L P#4.0
+AR1
L LD [AR1,P#0.0]
T LD 44
L LD 40
L LD 44
>R
JCN M004
T LD 48
L LD 40
T LD 44
L LD 48
T LD 40
L LD 44
T LD [AR1,P#0.0]
L LD 52
LAR1
L LD 40
T LD [AR1,P#0.0]
L P#4.0
+AR1
L LB 72
T MB [AR2,P#0.0]
L LD 60
LAR2
L LB 73
T MB [AR2,P#0.0]
L P#1.0
+AR2

M004: L LW 2
LOOP M003
L LW 0
LOOP M002


二、結(jié)束語(yǔ)
在控制行業(yè)，合理有效地啟動(dòng)設(shè)備，使所有設(shè)備保持運(yùn)行均衡是設(shè)計(jì)經(jīng)常要求的。排序程序用高級(jí)語(yǔ)言較易實(shí)現(xiàn)，但在PLC程序中不太普遍，該程序我們經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，運(yùn)行良好。希望與同仁進(jìn)行進(jìn)一步研究探討。



車(chē)間安裝負(fù)壓風(fēng)機(jī)
車(chē)間降溫
廠房降溫負(fù)壓風(fēng)機(jī)

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