变频调试技术

关键词： 机组 启动 引言 燃气

变频调试技术（精选八篇）

变频调试技术 篇1

燃气轮发电机组(燃气机组)作为一种高效、环保的发电装置近十几年来在世界范围内蓬勃发展,目前我国也从欧美及日本引进了一批E级和F级燃气机组。燃气机组有2种启动方式:1)利用大功率电动机启动;2)利用SFC启动。后一种启动方式具有简便、成本低、启动可靠的特点,因此在越来越多的燃气机组中得到了应用[1]。

然而,相对于前一种启动方式,基于SFC的启动过程更加复杂[2]。本文以华能天津IGCC电站示范工程为例,介绍了基于SFC启动燃气机组的工作原理,并针对燃气机组启动过程中遇到的问题,进行了分析和总结,以期对今后的启动调试提供参考。

1 燃气机组静态变频装置简介

华能天津IGCC示范电站是国家重点工程,为整体煤气化-燃气-蒸汽联合循环发电技术(IGCC)电站。根据气化炉的容量,配套使用E级燃机,主机采用西门子公司SGT5-2000E (V94.2)型燃机,其中由CONVERTEAM公司提供的SFC系统如图1所示。

1.1 SFC的结构

SFC由输入变压器、整流器、直流通道电抗器、逆变器、隔离开关等元件组成,各元件的主要功能如表1所示。

1.2 SFC的工作原理

在逆变器同期启动过程中,电源侧变换器作为整流器工作,输送功率至直流回路。发电机侧变换器工作在逆变器模式,根据同步发电机的定子端电压,产生1个相对于直流通道电压的反向电压,这个直流通道电压是由电源侧变换器生成的。它从直流通道吸取能量然后传送到同步电动机。

当逆变器启动时,首先切换SFC电源侧变换器断路器。然后执行初始触发,释放励磁电流控制器。建立转子磁场ΦF,在定子绕组上产生感应电压。从极性中测量定子感应电压和确定转子位置,从而确定发电机侧变换器的触发顺序。当检测到实际励磁电流的最低值,电源侧变换器的电流控制器在1个延迟之后释放。

以图2所示SFC电源侧简图为例,电源侧变换器晶闸管桥臂1和6,发电机侧变换器a和f一旦被触发,电流从U相通过晶闸管桥臂1、电抗器、晶闸管桥臂a、U1和V1之间定子绕组返回,通过晶闸管桥臂f和6进入电源V相,从而生成磁场Φ1。磁场ΦF和Φ1相互作用产生电磁转矩,其表达式为:

式中:δ为角度,在Φ1和ΦF之间

当矢量积Φ1×ΦF变为0时,转子开始旋转或停止。例如sinδ为0时,旋转转子在电机终端产生1个三相电压。测量电压过0点,决定下一个发电机侧变换器晶闸管桥臂(在这里为桥臂b)的触发时间。

当晶闸管桥臂f截止时,电流进入绕组中U1和W1相,则定子磁场变为Φ2。再次产生转矩,转子继续旋转。这一过程被连续不断地重复,电动机转子加速旋转。SFC晶闸管工作过程如图3所示。

2 SFC的启动过程

华能天津IGCC示范电站SFC的工作步骤包括:启动升速、吹扫、降速点火和升速4个阶段,如图4所示。

2.1 启动升速阶段

同步发电机先由盘车装置带到一定的转速,然后按照要求依次合上SFC隔离刀闸、电源侧断路器。当逆变器启动时,首先切换SFC电源侧变换器断路器;然后执行初始触发,释放励磁电流控制器,建立转子磁场ΦF,从而在定子绕组上感应出电压。从极性中测量定子感应电压和确定转子位置,这样确定了发电机侧变换器的触发顺序。然后依次触发,使发电机升速。

2.2 吹扫阶段

燃气机组启动过程中,为防止点火时发生爆燃损坏机组,需要在点火前维持每分钟约900转的转速进行吹扫,此阶段SFC的输出电流和转速不变。

2.3 降速点火阶段

燃气机组吹扫阶段完成后,SFC装置降低转速至每分钟480转配合燃气机组点火启动。此阶段发电机的电流和电压降为0,转子的转速由每分钟900转开始下降,到达每分钟480转后由燃机控制系统(TCS)发点火令。

2.4 升速阶段

燃气机组点火成功后,SFC和燃气机组共同带动发电机进行升速。虽然SFC的输出电流保持不变,但是随着燃料量的增大,发电机平稳升速。当发电机转速达到每分钟2 250转时,SFC输出电流和励磁电流全部降为0。此时跳开相应开关,将SFC和励磁退出,然后由燃气机组拖动升速至额定转速。

3 燃气机组启动过程中应注意的问题

组由于SFC的存在,燃气机在启动过程中,发电机的定子上存在电压和电流,转子上也存在励磁电流,从而对整套启动装置和发电机的保护配置提出了新的要求[3]。

3.1 SFC隔离开关与并网断路器的联锁

在国内燃气机组的常规设计当中,通常燃机由一家设备制造厂提供设计,包括发电机保护、同期、励磁、SFC等系统;而主变压器和并网断路器等设备由另外一家设计院设计,从而导致2套设备的接口部分容易被忽视。例如某厂的设备就忽略了SFC隔离开关和并网断路器之间的联锁,设计院对并网断路器的合闸只考虑了并网断路器的同期条件,西门子公司设计SFC隔离开关合闸条件时也只考虑了SFC本身的要求。断路器和SFC隔离开关合闸条件如表2所示。

根据《二十五项反事故措施》的要求,为了有效防止电气误操作,凡有可能引起电气误操作的高压电气设备,应能实现防止误分(误合)断路器、防止带负荷拉(合)隔离开关等功能[4]。2中提到的并网断路器的合闸条件并不能有效地防止SFC隔离开关合闸,SFC隔离开关的合闸条件也不能有效地防止并网断路器合闸,而SFC隔离开关和并网断路器同时合闸是《二十五项反事故措施》所不允许的,显然表2所给出的逻辑是不合适的。通常发电机封闭母线的电压是20 kV,远远高于SFC的输出电压。一旦机组在并网运行期间误合SFC隔离开关,将导致系统电压串入到SFC,造成毁灭性的损害。经过与西门子公司的沟通,在并网断路器的合闸回路中增加了SFC隔离开关的常闭节点闭锁;在SFC隔离开关的合闸条件中增加了并网断路器分闸以及母线电压低于百分之五2个条件。通过以上措施,从硬件上有效避免了误操作的发生。修改后的合闸条件如表3所示。

3.2 发电机短路试验

根据《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》,大型发电机组整套启动过程中都要进行发电机的短路试验,检查发电机的短路特性曲线和出厂的曲线是否一致。发电机短路点通常设置在发电机出口的主封闭母线上,燃气机组和火电机组在这一点上有很大不同。火电机组通常在汽机冲转之前就可以将短路排装好,而燃气机组由于需要SFC拖动燃机到额定转速,在此期间,封闭母线上是有电压的,如果提前装好短路排会导致SFC运行期间发生发电机出口短路,所以只能在SFC退出之后再进行安装。

根据现场的启动经验,燃气机组短路试验有2点应特别注意:

(1)做好安全保护措施。由于剩磁的存在,封闭母线上存在残压。经现场测量,残压从启动开始时的几百伏到后期的一百多伏不等。考虑到人员的安全,需要做好安全措施。通常有效的做法是:1)发电机封闭母线挂接地线;2)跳开SFC高压侧开关,将高压侧开关推至试验位,退出SFC高压侧开关的控制电源;3)分开SFC的隔离开关,退出其控制电源;4)退出励磁系统的临时电源以及起励电源。

(2)合理选择短路排的安装时间。同常规机组不同,由于燃机本身的特点,燃机发电机出口的短路排装设之后,一旦燃机跳机,无法自启动,需要SFC拖动。这时就必须将发电机出口的短路排拆除才能保证SFC正常工作,而发电机出口短路排的拆装是1项相当费力、费时的工作。在南方某电厂的启动过程中就发生了短路试验过程中机组跳机的情况,只能拆除短路排重新冲转,浪费了十几个小时的宝贵启动时间和多名调试人员的辛勤劳动。因此燃气机组发电机出口短路排的安装应安排在机务专业的相关试验结束之后,且必须在机组完全稳定后才能进行。

3.3 SFC对相关保护的影响

由于SFC运行期间,发电机运行在同步电动机状态,不仅发电机定子上有电流,而且会从系统中吸收有功,造成发电机逆功率运行[5]。

发电机上的电流会影响到发电机差动和主变压器差动保护。有2个解决办法:1)监测SFC运行期间的发电机最大电流,根据实际电流情况修改差动保护的启动值;2)在SFC运行期间退出差动保护,SFC退出运行之后再投入差动保护。

为了防止发电机逆功率运行带来的危害,可在逆功率保护中增加并网断路器的节点闭锁,以可靠防止逆功率保护的误动作[6]。

4 结语

同传统火电机组相比,燃气机组自动化程度更高,启动调试工作更复杂,从而对调试人员也提出了更高的要求。因此,有必要全面了解其启动原理,积累现场调试经验,以更好地做好启动调试工作,确保燃气机组安全可靠运行。

本文介绍了西门子燃气机组SFC的工作原理,并根据现场启动调试经验,对启动过程中可能出现和应注意的问题进行了分析和总结,以期对燃气机组的启动调试提供参考。

参考文献

[1]余芳,王文志.惠州天然气发电厂变频启动调速过程及特点[J].中国电力,2006,39(6):70-72.

[2]黄伟,凡广宽,牛铭.微型燃气轮机发电系统仿真模型研究[J].电网与清洁能源,2011,27(4):4-7.

[3]刘志文,赵斌,沈燕华,等.大容量燃气轮发电机在起动过程中继电保护应采取的措施[J].继电器,2006,34(20): 16-19.

[4]国家电力公司文件(国电调[2002]138号).关于印发《“防止电力生产重大事故的二十五项重点要求”继电保护实施细则》的通知[Z].

[5]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005:107-110.

三菱F800变频器调试参数总结 篇2

1、变频器上电后通过PU/EXT按钮将变频器切换到PU模式（通过面板操作）

2、按下MODE按钮进入设置参数页，参数设定后对应的Pr 会闪烁，再次按下set键确认

3、参数设置如下：

Pr1(上限频率)：改为50Hz Pr2(下限频率)改为10Hz Pr3(基准频率)改为50Hz Pr7(加速时间)改为20s，此参数根据实际情况设定，如果加速设置时间过短，变频器在启动过程中会报OL（过电流）报警 Pr8(减速时间)改为45s，设置同Pr7 Pr9(电子过热保护)，此参数输入控制电机的额定电流

Pr13(设定启动信号变为 ON 时的启动频率)，变频器的启动频率，设为10Hz Pr14(适用负载选择)，使用默认值1（变转矩负载用），此参数在使用V/F控制方式时有效

Pr18(高速上限频率)改为50Hz Pr19(基准频率电压)改为380V Pr29(加减速曲线选择)采用默认值0，直线加减速

Pr71(适用电机)，采用默认值0（标准电机）

Pr77(参数写入选择)，采用默认值0（只有在变频器停止时才能写入参数）Pr78(防止反转选择)，改为1（禁止反转）Pr79(运行模式选择)，采用默认值0：

Pr80（电机容量），保持默认 Pr81（电机极数），保持默认

Pr178（STF段子功能选择），保持默认值60（正转）

Pr184（AU端子功能选择），保持默认值4，端子4输入选择，由pr267参数决定 Pr190（RUN端子功能选择），改为9999（无功能）Pr195（ABC1端子功能选择），改为99（故障输出）

Pr196（ABC2端子功能选择），改为0（变频器运行指示）

Pr250（停止选择），改为0（变频器运行指示），改为5s，5s后电机停止运行

变频调速控制系统调试技术要点 篇3

变频调速控制系统由交流接触器继电器控制系统、可编程序控制器 (PLC) 、变频器、电动机组成。 目前变频器种类繁多, 功能参数各不相同, 但调试方法大同小异。 笔者先后使用过十余种国内外变频器, 结合多年来在一线的调试经验, 对变频调速控制系统的调试方法与要点进行总结。

1 电动机的调试

在三相交流异步电动机通电空载试运行前用绝缘电阻表 (兆欧表) 摇测三相电动机的每相绕组对机壳的绝缘电阻和每相绕组之间的绝缘电阻, 摇测前应将电动机定子绕组的连接片拆开。 对于380 V三相交流异步电动机, 绝缘电阻值要大于或等于0.5 MΩ; 对于6 k V三相交流异步电动机要大于或等于6 MΩ, 绝缘电阻不合格要进行烘干处理。 如果电动机采用三角形接法, 当摇测电动机绝缘电阻合格后, 恢复原来定子绕组连接片的连接, 恢复三角形接法;检查电源电压是否合格, 三相电源电压要平衡, 其不平衡度要小于10%, 其大小允许在额定电压的+10%、-5%范围内波动。

当电动机绝缘电阻和电源电压合格后, 方可允许通电空载试运行。电动机的空载电流与额定电流的百分比数据见表1, 当三相电源电压对称且等于额定电压时, 电动机任一相空载电流与三相电流平均值的偏差要小于或等于10%, 若偏差过大或电流过大, 应查明原因。

2 变频器的调试

2.1 检查变频器电源和接线

电源有无接反, 电源是否接在变频器的R、S、T端子上, 电动机是否接在变频器的U、V、W端子上连接是否牢靠, 必须确保变频器主电路接线正确否则一旦通电变频器将立即烧毁。严格按照变频器的说明书进行接线, 某厂电工把变频器的N端子作为零线端子接在电动机的零线上, 将变频器与电动机连接的电缆烧毁。 其实, 变频器的P、N端子为制动电阻接线端子。

2.2 参数预置

2.2.1 恢复出厂设定值

变频器的参数繁多, 每个参数都要读出来分析十分麻烦。 因此变频器在调试前要恢复出厂设定值。

2.2.2 设定上限频率

对于普通的三相交流异步电动机, 其上限频率不得超过50 Hz, 普通的三相异步电动机的额定工作频率为50 Hz, 当电动机在额定频率运行时, 电动机的转速为额定转速。 当电动机的频率超过50 H时, 电动机的转速将超过额定转速, 从而超过电动机额定的机械强度。考虑到电动机制造时有一定的富余量, 上限频率最大可设定为55 Hz。

对于变频调速专用电动机, 其上限频率既不能超过变频器允许的最高频率, 也不能超过电动机允许的最高频率, 因此不能超过变频器最高频率与电动机最高频率两者之间的最小值。当变频器给定频率超过上限频率时, 变频器输出上限频率。 设定的上限频率不能超过变频器设定的最高频率。

2.2.3 设定下限频率

变频器设定的下限频率要大于或等于变频器设定的最低频率。当变频器设定的下限频率小于变频器设定的最低频率时, 变频器输出最低频率。

2.2.4 设定加速时间

从保护变频器和电动机的角度出发, 加速时间长一些好。加速时间长, 加速电流就小;但从提高生产效率来看, 加速时间越短越好。 因为加速时间越短, 生产效率就越高, 但加速时间越短, 加速过程中电流就越大。当加速时间过短时, 便出现过电流, 需要适当延长变频器的加速时间。加速时间的设定原则在不出现过电流的情况下越短越好。加速时间可以按照出厂设定值设定, 当出现过电流时再延长。

2.2.5 设定减速时间

从保护变频器和电动机的角度出发, 减速时间长一些较好。减速时间长, 减速过程中的电压就小;从提高生产效率来看, 减速时间越短越好。 减速时间越短, 生产效率就越高, 但减速时间越短, 减速过程中电压就越大。当减速时间过短时, 便出现过电压, 则需要适当延长变频器的减速时间。减速时间的设定原则在不出现过电压的情况下越短越好。减速时间可以按照出厂设定值设定, 当出现过电压时再延长。

2.2.6 设定过载保护电流值

变频器具有对电动机的电子热过载保护功能。变频器的容量会大于或等于电动机的额定功率, 此时电动机的电子热过载保护电流一般整定为电动机的额定电流, 电机制造时一般都会留有一定富余量, 最大可整定为电动机额定电流的1.1倍。 但当变频器的容量小于电动机额定功率时, 电动机的电子热过载保护电流一般整定为电动机正常工作电流的1.1倍。

2.3 通电空载试变频器

将变频器设定为面板控制变频器的运行、面板给定变频器运行频率信号模式。面板给定频率下限频率, 按下面板启动键, 看电动机能否正常启动。若不能正常启动时, 需改变有关设置参数, 如增大U/F值;若能正常启动, 观察电动机的转向, 当电动机转向不符合要求时, 按下面板停止键改变电动机转向参数, 再重新按下面板启动键, 记录变频器带电动机空载运行电流。当变频器运行在某段频率发生机械共振时, 应设置跳变频率, 跳过某段频率运行。

2.4 模拟变频器外部端子信号调试

将变频器设定为外部端子控制运行、面板给定变频器运行频率信号模式, 短接正转 (或反转) 外部控制端子, 观察电动机是否运行, 将变频器设定为面板控制变频器的运行、外部端子给定变频器运行频率信号模式, 当变频器给定运行频率的外部端子没有接线时, 按下面板控制键, 变频器将按照下限频率运行。

轧钢工程变频电机的调试技术与诊断 篇4

关键词：轧钢工程,变频电机,调试技术,诊断

集成作为解决复杂问题、构造有机整体的有效方法, 目的是消除企业信息孤岛, 构建企业的统一集成环境, 将分布、异构和异类的数据源融合为一个整体, 向用户提供透明与一致的信息访问和交互机制。目前已有若干技术和框架都是关于企业信息资源的集成的, 如基于WebServices、面向服务体系架构 (ServiceOrientedArchitecture, SOA) 、元搜索技术等;新的企业信息资源集成技术也不断出现, 例如:本体技术与Mashup技术等, 然而在实践中这些技术的应用仍存在缺乏统一的规划与标准、未能从根本上解决语义异构、技术驱动不足等问题。为了克服企业信息资源集成过程存在的问题, 本文提出了一种基于关联数据的企业信息资源集成框架, 并依据该框架, 对企业信息资源集成进行实证研究[1]。

1 变频电机的工作原理

电机在拖动负载的过程中, 当运转正常时, 电机的转矩与负载转矩相等, 平衡在一个稳定的工作点上。交流电动机的转速公式[2]:

其中, n为转速, f为电源频率, p为极对数, s为转差率。

选择变频器的目的, 就是期望电机在变频调速的过程也能稳定的运行。因此, 进行变频器的选择前, 首先应确切了解清楚电机带动的是什么性质的负载, 即根据负载特性来选择相匹配的变频器和电机。对于恒转矩的负载, 电机转速变化时, 转矩恒定, 而功率与转速成线性比例变化。一般输送带、起重机、机床进给、挤压机和压缩机属于这类。对于这一类型的负载, 在选择变频器和电机时, 应该注意两点;首先, 电机不应在工频转速以上运行, 因为电机实际转速超过工频转速时, 电机电源电压维持额定电压不变, 由于转速增加, 即频率厂增加, 则U/f减小, 即转矩减小, 不能满足负载恒转矩的要求。其次, 转速不宜过低。当转速过低时, 为了保持恒转矩, 要进行电压补偿;同时, 因为高次谐波引起的损耗增大, 导致电机的效率与功率因数降低, 电机温升增加。为防止电机温升增加, 可适当加大变频器和电机的容量或采用具有强迫冷却风扇的变频器和专用电机。对于恒功率的负载, 电机转速变化时, 即转速增大, 负载转矩减少, 而功率保持恒定。变频器控制如下图所示:

2 变频器的控制特性与选用

2.1 变频器控制特性分类

在电机功率大于几百千瓦以上时, 电机的供电电压一般在3kV~10kV之间, 称为中、高压电机, 在供热、给水的大型系统中, 水泵、风机的电机常常为中、高电机。这时的变频调速变频器可有两种选择:一是选用中高压的变频器;一是选用低压变频器, 即供电电压为380V交流电。

在大多企业中, 关于企业信息资源, 基本上是无法统一建设和管理。在企业的每个部门均建立各自独立的信息管理系统, 当然也有个别企业是建立统一的信息管理系统, 但是即使是统一的信息管理系统, 各部门都有不同的权限, 浏览范围和内容都不一样, 他们获取信息的渠道和内容都是相对狭窄的。同时, 每个部门在更新信息管理系统的时候都是各自采集对应部门的信息, 在管理和发布到部门系统板块, 或者使用各自对应的信息管理系统帐号登录, 使用各自的权限发布信息。这种方式, 在一定程度上保护了部门的隐私权和利益, 但是在用户需求、技术结构、资源特点等方面来看, 就存在一些问题了, 例如:协调、规划不统一, 效益短, 从而导致相同的信息资源在不同机构的重复建设, 信息资源描述的一致性、合理性、有序性和受控性难以保证。

变频器运行的周围温度容许在0℃~40℃或10℃~50℃的范围内, 环境相对湿度以40%~90%为宜, 过高, 将导致裸露的金属表面锈蚀或电气绝缘性能的下降。变频器安装柜或放置变频器调速装置的电气室, 在变频器运行过程中, 由于变频器和配套设备的耗损产热, 其环境温度将提高。变频器的耗损约占输入功率的4% (即变频器的效率约为96%) , 且变频器的容量愈大, 耗损比例愈小, 即效率愈高。若周围环境温度的温升超过允许值, 应采取加大配电柜的外型尺寸或增强周围环境的通风排热措施。若周围环境相对湿度超标, 可在配电柜内或电气室内增设对流加热器, 以降低相对湿度。

3 变频电机的调试

3.1 变频系统的电源及通讯

接地回路应按电气设备技术标准所规定的方式施工, 一般变频器使用说明书都要具体说明。当变频器设置在配电柜中时, 接地回路应与配电柜的接地端子或接地母线连接。应特别强调的是, 不管何种情况, 变频器接地回路必须直接与接地电极或接地母线连接, 而不得经过其他装置的接地端子或接地母线。接地电缆必须用直径1.6mm以上的软铜线。

控制回路的控制信号属于微弱的电压、电流信号, 控制回路易受外界强电场或高频杂散电磁波的干扰, 也容易受主回路的高次谐波场的辐射和电源侧波动的影响, 因此, 控制回路的电缆选择更有其特殊性:控制回路电缆不能与主回路电缆接触连接;控制回路电缆必须与主回路电缆分离铺设, 相隔距离按电器设备技术标准执行;控制回路电缆建议使用截面积为1.25mm2或2mm2的电缆。

如果铺设距离短, 线路压降在容许值以内, 使用0.75mm2的电缆较为经济;控制回路应采用屏蔽电缆;长距离的弱电压、弱电流 (1V~5V, 4mA~20mA) 回路, 应采用绞合电缆线;控制回路的电缆铺设应尽可能短, 与频率表接线端子连接的电缆长度不宜大于200m;弱电压、电流回路有一单独的接地线, 该接地线不得作:为信号线使用。

3.2 变频电机的调试

3.2.1 通电前检查

安装场所, 使用环境是否符合要求, 如不符合要求, 须采取措施, 达到规定的标准。检查主回路、控制回路的接线是否正确, 端子连接是否有松动, 主回路、控制回路的电缆选择是否规范, 分离距离、屏蔽措施是否符合规定, 接地是否按照要求进行, 以上内容经检查, 必须合格无误, 用500V兆欧表, 检查全部外部端子与接地端子之间的绝缘阻抗值必须大于10MΩ。测试主回路电源电压必须在容许电源电压的范围之内。

3.2.2 通电和设定

此时不带负载:首先确定加减速时间的设定, 当变频器和负载的转动惯量和转矩已知时, 可按公式计算;否则, 按经验设定时间长一些。将转速设定器调整为0, 接通主回路电源, 此时变频器电源确认灯 (POWER) 点亮。

如无异常, 调整转速设定器, 使其数值慢慢由小到大, 直至最高转速即最大频率。这时调整频率电位器, 使频率指令信号电压为DC5V时, 频率表所指示的数值正好为最高频率。完成上述操作步骤后, 无异常现象发生, 方可连接电机运行。

电机及其拖动的运转机械即为负载。首先确认电机、运转机械处于正常状态。将变频器输出频率调至很低, 如3Hz (不同厂家的变频器, 最低频率不同) 。接通主回路电源, 按下电机正转开关, 检查电机是否处于正转状态。

如果反转, 关断主回路电源, 重新调整电机电源的相序。确认电机正转无误, 再进行下一步调试。将输出频率由低向高调整, 电机转速逐渐增大, 直至最高转速。

在加速过程中, 密切观察电机和运转机械是否有共振等现象+如无异常, 再做减速试验。频率从最高值逐渐调至最低值, 直至电机自由停车。在减速过程中, 电机和运转机械应无非正常情况发生。

在进行加减速试运行中, 如过载、过流指示灯发亮, 说明调试前给定的加减速时间设定值偏小, 应重新给定。加减速时间的设定, 必须在电机停止运行时进行。变频器在带负载的工况下运行, 检查负载的有关运行参数是否符合设计要求, 如确认无误, 则调试完成。

对于变频器调速装置, 除变频器以外, 还有调节器和被拖动机械的起、停开关等设备。其变频器的安装、调试运行基本同上, 只是增加了被调参数 (为压力、温度、流量、液位等) 与控制回路中的电压回路信号 (1V~5V) 或电流回路信号 (4mA~50mA) 之间的调整。

4 轧钢工程变频电机的应用效果

操作简便:

当轧钢工程负荷增大时, 燃料量增加, 送风量增加, 此时炉膛实际负压减少, 调节器指令变频器增频增速, 加大引风机风量, 保证炉膛维持给定负压。负荷减少, 反之亦然。风机的工作特性与水泵类似, 风压与频率、转速的平方成正比, 功率与频率、转速的立方成正比。

在轧钢工程变频调速的过程中, 由于避免了风门的节流损失, 节电显著, 同时, 因实现了自动调节, 改善了燃烧过程, 提高了锅炉效率, 深受用户欢迎。由于送风量的调节比较复杂, 有的用户采用人工方法进行变频器的频率设定工作, 当然不如自动调节理想, 但也能起到满意的效果。

用户、应用程序在统一入口获取关联数据浏览以及SPARQL检索等应用 (注意:这些应用均是建立在关联数据技术上的) 。其中在SPARQL查询时, 是SPARQL数据访问语言通过集成检索不同类型RDF资源, 进一步实现有效的语义网络检索。而在关联数据浏览时, 主要是通过在关联数据之前进行自动化索引检索, 这点在一定程度上也反映着用户能力 (例如:发现、利用潜在信息资源的能力等) 的不断提高。

用户登录集成系统后, 在系统创建的语义关联下, 可以在浏览中获取需要的信息资源, 该系统浏览途径广, 内容丰富。同时节能、节电潜力很大, 经济实用, 目前已被市场广泛接纳并使用。

参考文献

[1]徐建俊.电机与电气控制[M].北京:清华大学出版社, 2004:139.

[2]靳利科, 朱世刚, 赵聪敏.造纸行业中变频器的干扰及其抑制[J].中华纸业, 2008, 29 (16) :56-59.

[3]汤蕴璆, 史乃, 沈文豹.电机理论与进行 (上册) [M].北京:水利电力出版社, 2009.

[4]陈世坤.电机设计[M].北京:机械工业出版社, 2010.

智能变频模块设计与调试 篇5

1. 能为企业或者学校设计一种通用型的半成品变频模块, 可以大大降低变频产品的成本。

2. 能够为大中专院校提供变频模块散件共学生自己动手组装, 提高教学效果。

二、本产品创新部分

1. 模块电路自主设计, 市场上没有同型产品。

2. 体积小, 成本低, 波形精确, 可靠性高, 通用性强。

三、设计原理

变频器大概分为主回路和控制回路两大部分。控制回路又分电源部分和驱动部分, 信号控制部分。

应用计算机技术与电子技术相结合, 实现变频产品体积小型化和功能多样化;工作原理:交流 (频率50Hz) ———直流———交流 (频率可调) , 计算机实现自动控制和通信。

1. 主回路部分

由几个主要的元器件:电容、整流器、继电器、启动电阻、滤波电容和模块。电压顺序是交流变直流再变交流。电压接入经过整流桥变为直流电压给电容。电压经过整流器变直流电压, 先经过启动电阻到电容待继电器吸合信号到来, 继电器吸合电压从继电器流过到电容。电容充电完成后提供给模块和电源。

2. 控制回路中的电源部分

主要由MOS管, 变压器, 以及很多电容, 二极管, 稳压电源芯片, 和控制振荡信号的IC线路组成。

MOS管接受一定范围的振荡频率控制的功率管。提供振荡频率的线路是由芯片构成的控制振荡频率的线路, 振荡线路非常重要如果出问题会导致电源不工作。

驱动部分, 主要包括键盘, 主程序控制芯片等。键盘操作器给出信号脉冲, 给CPU。CPU经过计算处理将信号传送给一个门电路集成芯片。驱动频率由CPU控制驱动信号通过稳压滤波进入模块驱动模块上下桥有规律地开与闭合。

3. 信号部分

主要是由控制信号端子上面的一系列功能组成的, 通过光耦隔离的信号处理达到和CPU之间的信号传输信号处理部分还有一部分是由保护功能部分组成的。保护有硬件保护和软件保护。

4. 工作原理图

四、调试的步骤

1. 测电源部分和控制部分的电源电压是否短路。

2. 用调压器输入直流电压。

3. 电源部分控制部分正常后, 再调试主回路是否正常。

4. 输出平衡后, 停止变频器并将输入电压归零, 除去由调压器提供的直流电压。

5. 通过调压器提供交流电压, 启动变频器并测量输出三相是否平衡。

6. 调试结束, 变频器带电机运行2个小时。

五、产品应用

1. 为空调、洗衣机等制造企业提供变频线路部分。

2. 为大中专院校实验台提供变频模块以及组装散件。

3. 为变频器企业设计出成品变频器。

变频器PID控制原理及调试 篇6

目前, 随着我国科学技术、电子技术、计算机网络等高新技术的不断发展, 变频器的功能越来越丰富, 制造商在开发、制造变频器时, 充分考虑到用户需求, 设计了多种可供用户选择的功能, 其中PID控制技术是过程控制的一种常用方法, 在保证系统平稳安全运行方面起着十分关键的作用。

1 变频器PID控制工作原理分析

1.1 结构原理

PID控制属于闭环控制, 是指将被控量的检测信号 (即由传感器测得的实际值) 反馈到变频器, 与被控量的目标信号进行比例、积分、微分运算, 来调整变频器的输出频率, 如尚未达到, 则根据两者的差值进行调整, 使被控量始终稳定在目标量上, 通常适用于流量控制, 压力控制及温度控制等, 过程控制基本原理框图如下:

1.2 PID控制的工作过程

以空气压缩机为例, 某变频调整系统基本构成如下图所示:图中BP是压力变送器, 用以测量储气罐的实际压力。

R.S.T为变频器三相电源进线, U.V.W为变频器三相电源出线, +5V为频率设定用电源, VRF、VPF为模拟量输入端子, GND为公共端, RP为频率调节电位器, 其中, 5V、VFRF、GND构成变频器外部频率给定。

空气压缩机变频调速系统的基本要求是保持储气罐压力的恒定, 系统工作过程介绍如下。设XT为目标信号, 其大小与所需的储气罐压力相对应, XF为压力变送器的反馈信号, 则变频器输出频率f的大小由合成信号 (XT-XF) 决定。

如储气罐压力超过目标值, 则XF>XT→ (XT-XF) 变频器输出频率↓→电动机转速↓→储气罐压力p↓→直至与所要求的目标压力相符>O→变频器输出频率↑→电动机转速↑→储气罐压力P↑→直至与所要求的目标压力相符 (XF≈XT) 为止。变频器输出频率↓→电动机转速↓→储气罐压力p↓→直至与所要求的目标压力相符>

以上举例说明为PID输出特性为正特性, 即当反馈信号大于PID的给定量时, 要求变频顺输出频率下降才能使PID达到平衡, 如收卷的张力PID控制。

PID的负特性指当反馈信号大于PID给定, 要求变频器输出频率上升, 才能使PID达到平衡, 如放卷的张力PID控制。

2 PID参数意义

2.1 比例增益P

决定整个PID调节器的调节强度, P越大调节强度越大, 该参数为100表示PID反馈量和给定量的偏差为100%时, PID调节器对输出频率指令的调节幅度为最大频率。

2.2 积分时间I

决定PID调节器对PID反馈量和给定量的偏差进行积分调节的快慢, 积分时间是指当PID反馈量和给定的偏差为100%时, 积分调节器经过该时间连续调整, 调整量达到最大频率。积分时间越短, 调节强度越大。

2.3 微分时间D

决定PID调节器对PID反馈量和给定量的偏差的变化率进行调节的强度, 微分时间是指若反馈量在该时间内变化100%, 微分调节器的整定量为最大频率, 微分时间越长调节强度越大。

3 PID参数调试方法

PID调节仪虽然具有自整定功能, 但是自整定得到的参数值不一定是最佳值, 所以自整定后仪表的控制效果不一定很理想。如不能满足控制系统的精度要求, 可通过微调这几个参数的值, 使系统达到满意的控制效果。

3.1 比例带P的选取

由于P的大小直接影响到系统的超调量, 过渡时间和稳态误差, 因此, P的选取尤为重要, 比例带P减小, 系统动作灵敏度加快。但偏小, 超调量增大, 振荡次数增多, 调节时间越长。P增大, 系统会趋向平稳定, 若P太大, 会使系统动作缓慢, P的大小与稳态误差呈反比关系。减小比例作用, 可减小比例作用, 可减小稳态误差, 提高控制精度。

3.2 积分时间I的选取

积分作用指在消除稳态误差, 积分时间I与积分作用的强弱是反比关系, I太小积分作用太强, 使系统不稳定, 振荡次数较多, 而I太大对系统性能影响减弱, 以至不能消除稳态误差。

3.3 微分时间D的选取

微分作用能够预测偏差, 产生超前校正作用, 可以较好的改善动态性能。

由以上可以看出, 比例作用的快速性, 积分作用的彻底性, 微分作用的超前性三个参数相互影响相压制约, 另外, PID的取值与系统惯性大小有很大关系。因此, 很难一次调定, 在许多要求不高的控制系统中, 微分功能D可以不用, 保持变频器的出厂值不变, 使系统运转起来, 观察其工作情况。如压力下降式上升难以恢复, 说明反应太慢, 同应加大比例增益P, 直至比较满意为止;在增大P后, 虽然反应快了, 却容易在目标值附近波动, 说明系统有振荡, 应加大积分时间, 直至基本不振荡为止。

总之, 在反应太慢时, 应调大KP式减小积分时间, 在发生振荡时, 应调小KP式加大积分时间。在某些对反应速度要求较高的系统中, 可考虑增大微分环节D。

4 结合实际说明PID在恒压供水的应用

以英威腾CHF-100A系列变频器为例, 要求:PID恒压控制, 压力保持2Mpa, 用4-20m A, 5Mpa电流型压力变送器控制线怎么接, 参数如何设置?

答:压力变送器约“+”接变频器“+10V”压力变送器为“-”接变频器“AI2”变频器J16跳线为电流端 (I与GND短接) 相关参数设置如下表:

5 再介绍一下PID调节仪与变频器的连接使用

以XMT62X系列智能PID调节器为例, 简单的说就是将压力变送器的电流信号先输入到PID调节仪, 经内部运算处理后, 输出连续约4-20m A调节信号, 输出的信号与变频器的控制端子相连, 其工作原理与外置电位置一样, 不同点就是电位器反馈电压信号, 而PID调节仪反馈电流信号, PID调节仪能直观的显示实际值与设定值操作更方便简洁。

由上述分析可知, PID控制是用于过程控制的一种常用方法, 通过对被控信号与目标信号的差量进行比例, 积分微分运算, 来调节变频器输出频率, 构成负反馈系统, 使被控量稳定在目标量上。可广泛用于石化, 供暖、供水、冶金、食品、热变换等行业, 对温度压力液位流量等参数进行测量, 显示精确控制, 而且具有通讯功能, 能方便的与计算机式PIC联网, 实现远程控制。

摘要：文章介绍通用变频器PID功能组原理, 给定方法、及参数的调试和应用案例。

关键词：变频器,PID,智能PID调节仪

参考文献

[1]张燕宾.SPWM变频调速应用技术[M].北京机械工业出版社, 2004.

[2]黄威, 黄禹.变频器的使用与节能改选[M].北京化学工业出版社, 2011.

空压机变频节能改造的安装及调试 篇7

由于相当一部分企业原有的空气压缩机仍为普通空压机, 其马达转速始终保持在一定额定转速状态, 不具备根据耗气量的大小自动调节转速来改变排气量的功能, 而空气压缩机在使用过程中用气量与排气量往往不相符, 使空压机部分时间处于空转状态, 并产生噪音, 工作环境变得恶劣, 这就不可避免地造成能量的浪费, 无法达到节能目的。为降低能耗, 解决启动、空载、加载时电能的浪费问题和改善工作环境, 企业在使用原有设备的情况下, 只要投入一定资金, 对普通空压机进行变频技术改造, 就能使电机实现软启软停, 减小启动冲击, 延长设备使用年限;同时由于电机运行频率可变, 实现了空压机根据用气量的大小自动调节电机转速, 减少了电机频繁的加载和卸载, 从而较大幅度减小电动机的运行功率, 使得供气系统气压维持恒定, 改善空压机性能, 提高供气品质, 达到节能运行的目的, 从而提高企业的竞争力。

变频器是变频调速系统的最主要部件。空压机进行变频调速技术改造后, 若安装调试不到位, 会影响到其改造效果, 甚至不能正常使用。现将变频器的安装和调试步骤总结归纳如下:

一、变频器的安装

(一) 变频器对安装环境的要求

对环境温度的要求:温度应控制在-10℃～40℃之间;对环境湿度的要求:相对湿度应低于90% (确保无结露现象) ;其他方面的要求:阳光不直接照射在变频器上, 空气清新、流通、灰尘少, 周边没有腐蚀性气体及易燃气体, 海拔﹤1000米。

(二) 安装方式

1. 墙挂式安装。

变频器与周围物体之间的距离应满足下列条件:

两侧≥100mm, 上下≥150mm

2. 柜式安装。

单台变频器的安装:空气清新、尘埃少、环境较洁净时, 应尽量采用柜外冷却方式;若环境条件达不到要求, 需采用柜内冷却方式时, 应在柜的顶部安装冷却风扇 (抽风式) , 并尽可能装在变频器的正上方。

多台变频器安装:应尽可能采用并列安装, 如无法并列不得不采用纵向方式安装时, 应设法在两台变频器之间加装隔板。不论采用并列方式还是纵向方式安装, 变频器都应是垂直安装的。

二、变频器的接线

(一) 主电路接线

绝对不能接错变频器的输入及输出, 即: (R、S、T) 和 (U、V、W) 。

主电路线径选择

1. 电源与变频器接线:其线径选择方法和同容量电机的线径选择方法相同。

2. 变频器与电机间的接线:

不可忽视线路产生的电压降△U, 一般要到达:△U≤ (2～3) %Un这一基本要求。

(二) 控制电路的接线

1. 接模拟量控制线:

应采用屏蔽线, 要注意屏蔽一端避免接变频器地端 (E) 或大地, 只能接变频器控制电路的 (COM) 公共端, 另一端任其悬空。

2. 接开关量控制线:

可以不使用屏蔽线, 但前提是同一信号的两根控制线必须互相缠绞在一起。

(三) 变频器的接地

若是多台变频器接地, 各变频器必须逐个分别和大地相连, 不准许把一台变频器的接地端和另一台变频器的接地端连接后再统一接地。

三、改善变频器的功率因数

为改善变频器的功率因数, 改造中一般会采用直流电抗器和交流电抗器, 这样既可以抑制输入中的浪涌电流又可以削弱因电源电压不平衡所带来的影响。

四、变频器的抗干扰

(一) 外界对变频器的干扰

此干扰主要来源于电源的进线。为有效抑制因进线所产生的外界干扰, 可在变频器的输入电路中设法串入交流电抗器。

(二) 变频器对外界的干扰

变频器对外界的干扰方式很多, 如:以电磁波方式对外辐射的空中辐射方式;通过线间电感而感应的电磁感应方式;通讯线间电容而感应的静电感应方式以及通过线源网络而传播的线路传播方式等。

(三) 抗干扰措施

为防止和抑制干扰, 最好将一个电抗器接在变频器的输入侧。安装时压缩机和控制柜之间不要相距太远, 其主配线不允许超出30米, 且主配线与控制线间应保持一定距离, 并且要求分开走线。采用屏蔽双绞线的控制回路, 接线距离应控制在20米以内。此外, 控制柜内装换气扇是必要的, 变频器接地端子不可与动力接地混用, 必须独立可靠接地。

1. 变频器侧。

干扰来源方式不同, 抗干扰的措施也不同, 如:可通过采用屏蔽线和正确布线等措施来消弱因感应方式传播而产生的干扰信号;采用在线路中串入小电感的办法来消弱因线路传播而产生的干扰信号;利用无线电抗干扰滤波器通过吸收的办法来消弱因辐射传播而带来的干扰信号等。

注意:采用电容器来吸收谐波电流这在变频器输出侧是绝对不允许的。而在变频器输出侧和电机之间串入滤波电抗器, 不仅改善电机的运行特性, 还可以抗干扰, 值得推广。

2. 仪器侧。

可以考虑采用电源隔离法 (即将仪器电源侧接入隔离变压器) 和信号隔离法 (信号侧用光电耦合器隔离) 抗干扰。

五、调试

变频器在根据改造方案安装完成后都要进行调试, 通过实际参与技改, 总结提炼出调试步骤一般如下:

(一) 熟知操作面板上各功能键的使用

一般变频器都有操作面板, 尽管品牌不同, 但功能变化不大。调试前, 现场调试人员应首先结合操作手册, 对变频器操作面板上各功能键的作用做到一一熟悉并掌握。

(二) 通电前应注意的事项及相关检查

通电调试前首先要仔细阅读产品技术手册, 尤其特别要关注是否有新增加的内容和注意事项;然后一一对照, 检查变频器的输入、输出端是否与技术手册的要求相吻合;检查所接线路是否正确和牢靠, 绝不允许接反或接错;检查屏蔽线的屏蔽部分是否严格按技术手册规定正确连接。

(三) 通电检查及调试

在断电检查确定变频器安装无误的前提下, 确定变频器通电检查及相关调试的内容和步骤。如:带电空载测试;让电机空载运行;带负载进行试运行或与上位机联机统调等。

(四) 接通电源试着空载运行

三相交流电接通后, 先点动 (M) 键试运行, 再按 (RUN) 键使变频器运行到50HZ, 采用万用表测量 (U/T1、V/T2、W/T3) 变频器的三相输出, 使相电压控制在370～420V之间;测量直流母线电压, 使母线电压保持在500～600V之间。然后按下 (STOP/RESET) 停止键, 当频率降到0HZ时, 再接上电机线。

(五) 进行带负载的试运行

1. 综合考虑变频器的工作电流, 设置电机的极数、额定功率、额定电流、额定转速。

2. 选择参数自整定作用的执行方式。将变频器的操作模式设定为自带的键盘操作模式, 分别按手动键、运行键及停止键, 观察电机是否正常地反转、启动或停止;熟知变频器的保护代码, 关注热保护继电器过载保护的出厂值、设定值。

六、整个系统的调试

1.手动操作变频器面板的功能键, 观察电机及变频器是否有异常现象。如有异常, 改变相应的预定参数后再重新运行。

2.启动、停止电机过程中变频器如果出现过流保护动作, 则加速、减速时间应重新设定。如果过流发生在启动过程中, 应将加速时间适当延长;反之, 如果过流发生在制动过程中, 则适当延长减速时间。为不将影响生产效率, 加、减速时间都不宜设定太长。

3.在限定的时间内如果变频器仍然出现保护, 则应设法将启动/停止运行曲线由原来的直线改为S形、U形线或改为反S形、反U形线。

4.如若变频器仍然带故障运行, 如:在速度或负载急剧变化的场合, 增大电流限定的保护值是首选的办法, 并至少应留有5%～10%的保护余量, 切不可取消保护。

5.在变频器带动电机的启动过程中, 如果系统发生机电共振, 应采用设置频率跳跃值的方法, 避开共振点, 使得电机加速时能够自动跳过这些频率段, 确保系统能够正常运行;如果电机的转矩输出能力不够, 就必须设法增大转矩提升值。如达不到, 可采用手动转矩提升功能, 但设定不可过大, 以免电机温升增加。若仍然达不到要求, 则应改用新的控制方法。如:改用无速度传感器矢量控制法, 其转矩输出能力会更大。

七、变频器与上位机进行系统调试

为确保控制系统功能的完整, 在许多场合变频器需要与上位机控制系统、文本显示器人机界面、PLC控制器、触摸屏人机界面等设备实现快速、准确的数据交换。注意事项如下:

1.完成手动的基本设定后, 系统中如有上位机, 应将变频器的控制线与上位机控制线直接相连, 变频器的操作模式改为由上位机运行命令给定。

2.变频器与上位机联机调试时, 如果上位机给出控制信号后, 变频器不执行或不接收指令, 或变频器能执行指令但有误差或不精确, 应额外增加24V直流继电器, 输出一个开关信号到变频器的主控板端子, 既提高变频器的抗干扰能力, 又能检查变频器的支持协议与接口方式是否正确。

总之, 在变频器的功能设定及空载运行操作完成后, 即可进行整个系统的联动调试。调试的主要步骤如下:

(1) 将变频器按变频改造方案接入系统;

(2) 让整个系统先进行工频控制运行;

(3) 然后再让整个系统进行变频控制运行。开环调试:主要观察变频器频率上升的情况, 空压机的压力上升是否稳定以及设备运行的声音、设备停机是否正常等。如果一切正常, 则可进行闭环的调试。闭环调试:主要调节变频器频率上升与下降的速度和空压机压力的升降相匹配, 避免产生压力振荡, 并注意观察, 将共振点附近的频率跳过去。

八、结语

以上是变频器安装及调试的基本过程。变频改造后的系统能否安全、可靠运行, 变频器及带载的整个安装及调试过程十分重要。要仔细阅读产品技术手册, 认真对照手册逐一检查变频器的结构, 掌握变频器特点, 然后按以上步骤, 分步调试。通过参与空压机变频改造, 有机会参与变频器的安装调试, 笔者发现, 只有严格按照变频器的技术规范, 正确安装并有针对性地采取各种有效措施, 注意整个系统的相互匹配, 正确进行参数设定和调试, 注意随着环境和负载情况的变化而不断进行变频器参数的修正, 才能确保最大限度地发挥变频器的功能, 从而分享新技术带来的好处。

参考文献

[1]刘佳畅.变频器调试与保养[J.]变频器世界, 2008 (, 10) .

[2]曹翾, 李幸福.变频器的安装、调试[J.]煤炭工程, 2008, (1) .

[3]孔军.浅谈变频器的安装调试方法[N.]电子报, 2009.

变频调试技术 篇8

开箱检查:打开DS (PLC控制箱) , VFD (输入电抗器箱) , PA (司机台) , 检查箱体内元器件是否缺件;所装元器件与设计是否相符;是否有元器件损坏、松动或脱落;是否有连接线绝缘损坏、线头松动或脱落;控制变压器原副边接线是否正确等。

供电回路检查:在DS内用万用表欧姆档检查各供电回路是否有短路。检查由VFD提供的AC110V和AC24V电源回路是否有短路。检查前VFD内的断路器和熔断器都应分断。检查断路器提供的DC24V控制电源是否有短路。用万用表测断路器下口端, 电阻应在40欧以上。检查两只轴编码器提供的DC24V回路是否有短路。确认轴编码器电源极性是否正确。检查直流电源直接给PA数字深度指示器提供的DC5V电源回路是否有短路。确认电源极性是否正确。在VFD内检查供给两台制动油泵和两台润滑油泵电源回路是否有短路。

2 电源电压表指示调整

电源电压表指示调整:由于PA属于本安装置, 不能直接取660V电源电压, 需从VFD内T1变压器副边24V电源绕组两端, 通过串接一个分压电位器 (装在PA内为RP4;装在VFD内为RP1) , 接到PA内一个量程为50V的交流电压表上 (需把表盘改为50V对应1.5k V) 。调整时先用万用表测出660V电源电压实际值, 再调整RP1或RP4, 使电压表的指示值与测量值相同。

3 速度给定回路

手动开车时, 主令手柄通过改变与其相连的电位器上的电压值, 就能连续地调节绞车的运行速度。通常主令手柄不管推到正向还是反向最大, 由手柄电位器上给出的电压值应调整为8V。具体调整是在PA内完成的。先临时在与分压电位器RP1和RP2相连的端子上加DC24V电压M+, 将RP1和RP2调到中间位置, 再缓慢朝提升方向拉动手柄, 同时调整电位器RP1, 使手柄到达正向最大位置时的速度给定电压为8V;同样调整RP2, 使手柄到达反向最大位置时的速度给定电压为8V。速度给定电压值可用万用表直接从PA的相关端子上测量。该值是给到DS内PLC模拟量输入模块上, 在调整过程中电压不许超过15V。调整完成后切记要将M+的短接线去掉。

4 闸控回路

带电液比例调压装置的系统:在手动方式下, 制动手柄通过改变与其相连的电位器上的电压值给出电压控制信号, 该信号经过闸控板放大, 再与工作闸和安全电路继电器闭锁后, 按照工作闸线圈的控制要求, 对工作闸线圈提供相应的驱动信号 (有电流和电压信号) 。制动手柄推到最大, 加到工作闸线圈上的驱动信号为最大, 对应液压站的油压值应为设计的工作油压。

工作闸线圈驱动信号, 可在PA上用电压表 (量程:0-10V) 指示。如果工作闸线圈驱动信号为电压信号, 用电压表可直接指示。如果驱动信号为电流信号, 须把电压表的表盘改为电流指示 (10V对应1A) , 电压信号从DS箱内串联在驱动信号回路中的电位器RP1 (调整为10Ω) 上取。在PA内, 调整电位器RP3, 使制动手柄推到最大时, 给DS内闸控板的电压控制信号为10V左右。闸控板上能提供的驱动信号有三种:可输出0-1A;可输出0-20m A;可输出0-10V。选哪一种, 取决于液压站工作闸线圈的控制要求。

液压站工作闸线圈共有两个, 一个工作, 一个备用, 由制动油泵选择继电器进行选择。如果工作闸线圈驱动信号接错了线圈, 或驱动信号的极性接反了, 则即是有驱动信号, 也不会有工作油压。

5 制动油泵和润滑油泵回路, 润滑站相关保护

制动油泵回路:在VFD箱内, 整定油泵控制回路热继电器。一般按油泵电机额定电流的2倍整定。热继电器过载过后, 要按其过载复位开关, 将其复位。复位安全电路在PA上起动油泵, 观察油泵电机的转向, 正常是顺时钟转动。转向不对时, 在油泵电机上调换任意两个接线即可。按油泵停止按钮, 观察油泵电机能否正常停转。润滑油泵回路同制动油泵回路硬件调试。

润滑站相关保护:润滑站主要保护有:欠压, 过压, 过温等保护。这些保护都是作为一次开车故障处理。

6 液压站相关整定与保护

液压站相关整定:

二级制动:斜井绞车的安全制动属于二级制动, 即先通过释放A管油压, 将系统油压降到一级制动油压, 使盘形制动器所产生的制动减速度维持在一定值, 经过延时后, 再释放B管油压, 这时盘形制动器将会以3倍的静力矩施加在闸盘上。

二级制动减速度:按照《煤矿安全规程》规定, 当斜坡倾角θ<15°时, 减速度a的取值为:0.75≤a≤Ac;Ac:自然减速度, Ac=g (sinθ+f1cosθ) ;g:重力加速度取9.8 m/s2;f1:磨擦阻力系数取0.015。通常取a=1.5 m/s2。

二级制动时间:在没有准确计算值时, 可按以下公式估算:t=vm/a。t:二级制动时间 (s) ;vm:绞车运行最高速度 (m/s) ;a:二级制动减速度 (m/s2) 。对于带电气延时的二级制动液压站, 二级制动时间由断电延时继电器KT1整定。在供电电源故障时, 二级制动所需要的电源由蓄电池提供;对于带液压延时的二级制动液压站, 二级制动时间由液压站延时阀整定。

7 轴编码器

轴编码器是PLC控制系统中最关健的位置传感器。轴编码器的可靠性直接关系到PLC控制系统的安全可靠性。

轴编码器选型:

抗干扰能力:在复杂的电气环境中, 如在有变频器工作的现场, 其输出的脉冲信号的相位和脉冲数都应正常等。精度:在高速旋转过程中, 用示波器看到的脉冲波形应清晰整齐, 上升沿和下降沿陡度好, 并不出现多脉冲或少脉冲现象。灵敏度:在转速急速上升或下降时, 轴编码器输出脉冲要能及时的跟随变化。按照以上要求, 并经过现场使用比较, 选用欧姆龙的轴编码器, 能够满足对变频绞车的使用要求。

轴编码器每转脉冲数的确定:

轴编码器的脉冲数不宜过高或过低。过高后, 除了产生大量的运算数据, 占用PLC的程序执行时间外, 还会因轴编码器本身的安装误差和机械传动系统中存在的间隙所造成的累计误差就会增高。轴编码器的每转脉冲数太高, 其本身的抗干扰能力也会下降。如果所选的脉冲数太低, 则电控系统的控制精度也就降低了。通常按照1个脉冲对应0.5cm~1cm选择。

轴编码器的安装位置及安装:

理想的安装位置是滚筒轴端一个, 电机轴端一个。由于所用机械设备不同安装位置有:滚筒轴端, 电机轴端, 减速器高速轴端、低速轴端, 机械式深度指示器轴端等。不管装在哪个位置, 对于现有规格的轴编码器, 能基本满足1个脉冲对应0.5cm-1cm即可。现有规格:800P/R;100P/R;30P/R。一般情况下:800P/R可装在滚筒轴端或减速器低速轴端;100P/R可装在机械式深度指示器轴端;30P/R可装在电机轴端或减速器高速轴端。轴编码器安装不同心, 不仅容易损坏, 而且给PLC的脉冲信号也可能不准确。

8 机械式深度指示器开关

装在机械式深度指示器上的开关主要有上下过卷和上下减速开关。这些开关主要用作硬件后备保护。过卷位置和减速位置应与PLC内软件设制的位置基本一致。

参考资料

参考文献