软起动器在高效混合器上的应用

[摘要]本文介绍了高效混合器的改造过程。分析了高效混合器的工作原理及相关特性。最后给出了软起动在高效混合器中应用的方案。

[关键词]LOGO 软起动 控制器

中图分类号：M57 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）06-0137-01

1、引言

ABS高效混合器是粉料混合系统的核心设备，电机容量为150kW，均采用星角起动方式，控制回路为电磁继电器式控制回路。其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。本文对AB软起动器和西门子LOGO控制器在该系统改造部分的应用，以及该系统的传动控制部分进行讨论。

2、原系统存在问题

星形/三角形起动器是降压起动器中结构最简单、成本最低的一种，然而它的性能受到限制，主要表现在：

（1）无法控制电流和转矩下降程度，这些值是固定的，为额定值的1/3。

（2）当起动器从星形接法切换到三角形接法时，通常会出现较大的电流和转矩变动。这将引起机械和电气应力，导致经常性故障的发生。

传统的星角降压起动控制过程靠时间继电器等控制，起动特性不理想，而且在星角降压起动过程完成后的分档投切和加全压的瞬间，将产生数倍额定电流的尖峰电流，产生近llSOA的起动电流。同时起动转矩与起动电流的平方成正比，当采用星角降低定子电压起动方式时，如起动电流由6Ie降低到3Ie，电动机转矩将降为1/4，电动机起动时间增大5倍以上。每年因接触器等设备损坏而造成停车或减产事故多达10次。

由于高效混合器是间歇式频繁起动工作方式（每15分钟启动一次）、工艺的连锁要求由18只继电器和5只时间继电器完成，系统运行稳定性差。

3、系统要求及方案确定

可靠性要求。高效混合器作为ABs粉料混合的核心设备，它的不正常运行将导致其下侧整条挤压造粒线停车。为了保证ABs树脂的正常生产，高效混合器电机必须保证运行可靠。因此要求改造后的系统具有高可靠性。对改造后的系统有以下要求：长周期无故障运行和具有远程上位机监控功能。

设备选型。对比国内外市场上各个厂商的软起动方案，AB公司的低压软起动方案以技术先进、性能稳定，且在大庆石化公司有成功的案例而中标。

4、系统原理

4.1 设备简述

软起动器简述。软起动技术是在晶闸管斩波技术的基础上发展起来的，是比较成熟的大电动机软起动设备。它借助于微处理器进行控制，所以软起动器使用方便，功能比较完备。它通常具有自检、软起动、旁路切换、软停止、电流限制、节能功能、保护等主要功能。软起动器优良的软起动和软停车功能大大减少了设备检修次数，节省了维修费用、提高使用的可靠性。

LOGO控制器简述。IDG0是SIEMENS公司研制的通用逻辑控制器。它集成有：①控制功能。②带背景光的操作和显示面板。③电源。④用于扩展模块的接口。⑤用于程序模块的接口和PC电缆。⑥预组态的标准功能。⑦定时器。⑧数字量和模拟量标志。⑦输入和输出。其强大的控制功能、简单的外部接线和内部均为软接点等优点，能较好的解决原常规的电磁继电器控制的瓶颈问题。

4.2 系统控制原理

控制系统组成。系统新增电气软起动柜放置在掺混变电所内，并更换部分阻燃电缆。对原现场操作控制柜进行LOGO改造，取代原操作控制柜内大量的继电器和时间继电器。将原现场操作控制柜更新为二部分，一是新增LOGO控制柜（非防爆）放置在远离粉尘的空调间内，二是新增现场防爆操作箱。电机利旧，更换部分动力和控制电缆。

电机软起动部分由变电所内的软起动柜实现，搅拌混合程序由远离现场的LOGO控制柜实现，自动操作由原控制室实现，手动操作由现场防爆操作箱实现。改造后，既实现了电动机软起动功能，又实现了系统可靠的LOGO程序控制。

软起动主电路

高效混合器软起动主电路如图l所示

软起动的起动和运行方式是：按下起动按钮通过中间继电器，闭合软起动器端子17-18，软起动器按设定的初始电压和软起时间自动按斜坡升压，使混合器平滑加速运行；当达到运行速度后，软起动器端子19-20闭合，电动机转入市电运行。

LOGO接线及编程

控制电路原理见图2。

4.3 设备运行情况

2007年和2008年对四台150KW的高效混合器电机进行了软起动改造。改造后，设备表现出如下优势：

（1）、电机以3Ie电流平滑起动，没有原来星角降压起动时的尖峰电流。

（2）、起动功率也降低了20.6%，由于四台电机每天要起动384次，所以年节能29952kWh电能。

（3）、投运至今没发生一次因软起动设备问题而造成的停车事故，设备运行十分平稳。

（4）、由于采用了LOGO控制，控制十分稳定，消除了继电器控制故障率高的问题。

5、结束语

高效混合器经过改造后，解决了起机和停机过程中存在的电气冲击和机械冲击，运行十分平稳。在其它领域有着广泛的应用前景。