空气预热器主传动系统的设计

空气预热器主传动系统的设计

摘要空气预热器主传动变频控制系统是应用变频器对空预器的主传动进行软启动的控制系统。本文主要论述空预器主传动系统的设计。

关键词变频器；空预器；系统设计

中图分类号tk22 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）84-0115-02

1 概述

空气预热器主传动变频控制系统是应用变频器对空预器的主传动进行软启动的控制系统。该系统采用abb变频器作为控制核心，不仅结构简单、启动力矩大，而且在可靠性上也有很大的提高。变频器作为成熟产品在工业生产中已经得到广泛的应用，尤其是在大惯性负载环境中的应用。由于变频器具有动态功率因数调整功能，所以使整个系统平均节能10%以上。空预器主传动系统属大惯性负载，在这种场合应用变频器，在节能和提高整个系统寿命方面都优于其它系统。

2 工作原理

该系统针对电厂的实际情况即主辅电机需提供双路动力电源和一路ups控制电源，系统配置两台变频器分别驱动主、辅电机，可使主、辅电机分别具有高速（1 000rmp）、低速（350rmp）两档驱动电机的功能。系统启动时可先启动主电机也可以先启动辅助电机（一般先启动主电机），主电机可按主控盘面板上所设定的速度软

启运行、当所启动的电机出现故障时，系统可以自动启动另一台电机，起到互为备用的作用。但是由于主辅电机在机械结构和控制电路上的差异，所以正常情况下应先启动主电机。

在本系统中包含电机变频控制和转子停转报警两部分。变频器作为控制核心集成了双位置继电器、变频启动、热保护、运行指示输出、报警输出等功能于一身，具有元件集成化程度高、事故几率小等特点。其中变频器故障输出及保护内容包括：过电流、对地短路、过电压、欠电压、电源缺相等。以上保护功能已基本包括了所有事故出现的工况，是一般控制系统所无法比拟的。

正常工况下，系统应先启动主电机，主电机分为正常（高速）与低速两档，其中正常（高速）档（50hz、1 000rmp）为正常工作档，低速档（17hz、350rmp）为清洗空预器等需要空预器慢速转动时使用的。启动系统之前应先确定高、低速档（通过速度切换开关），当按下启动按钮后，电机将以缓慢速度启动，逐渐提速，大约20

秒钟，系统达到设定频率，电机达到额定转速。当主电机发生故障时，主变频器发出故障信号并停止输出，同时驱动辅变频器自动启动，由于现在转子正在转动，所以在松开辅变频器抱闸后，变频器在20秒钟内上升到设定频率。主变频器故障信号同时发往中控室，以便中控室dcs系统作出相应的处理，主变频器修复并启动后，辅变频器转为备用。

3 转子停转测量

转子停转报警功能的工作原理是借助在空气预热器底部支撑轴

周围每隔120°固定安装3个测量装置（作为固定部分），并在支撑轴上焊接检测块（可焊接到随轴转动的防水罩上作为检测组件的转动部分）来实现。在转子转动时，每当检测块通过测量装置时，测量装置将采集到一次脉冲信号，系统把采集的脉冲信号上传到控制器cpu中，再通过采用3取2的原则的数学逻辑运算，判定转子是否停转，并将判定结果送到dcs中。在发生停转或接近开关测量失败时发出声光报警信号。

1）主要技术参数

（1）额定交流电压：380vac 3p+n；

（2）额定交流容量：5kw～11kw（视配套电机容量而定）；

（3）模拟量输出：4 ma～20ma（或按用户要求）；

（4）正常启动时间：约20s；

（5）正常运行频率：50hz；

（6）低速运行频率：17hz。

2）实验步骤

（1）在主控盘端子排1-4接上动力电源a、b、c、n，再短接1和5、2和6、3和7，即接通两路动力电源；

（2）在主控盘端子排9-10接上控制电源，合上第一个动力电源开关bk1，再合上第二个动力电源开关bk2；

（3）合上两个动力电源开关后，再合上控制电源开关bk3，对应动力电源、直流24v电源指示灯点亮，变频器、plc及顶部风扇工作；

（4）所有元件开始工作，指示灯正常指示后。将变频器设定各项参数，然后可以逐项进行试验。

在电机运行期间，主电机（或者辅电机）运行灯点亮，对应的电流表指示工作电流。

主控盘盘面元件布置及说明见图。

主控盘操作、显示元件说明

4 使用与维护

系统设置就地/远方选择开关sw1，选择开关在远方位置时dcs 系统控制，选择开关在就地位置时可以手动及连锁自动操作。

当选择开关在就地位置时，将切除/连锁开关扳到连锁位置时，在主变频器发生故障后，自动启动辅变频器，当主变频器修复后，辅变频器故障时则自动切换到主变频器运行。

当选择开关在就地位置、切除/连锁开关在切除位置时，可依次按下各手动按钮和开关，执行手动操作。

1＃变频柜设置指示灯五个，分别指示动力电源、直流24v电源、主电机故障、辅电机故障、空预器停转。转换开关三个，分别是就地/远方、低速/检测/正常、切除/连锁切换开关。带灯按钮四个，分别是启动主电机按钮、停止主电机按钮、启动辅电机按钮、停止辅电机按钮，主辅电机启动和停止时按纽上的指示灯发出相应的指示。

2＃变频柜设置指示灯五个，分别指示动力电源、直流24v电源、主电机故障、辅电机故障。转换开关三个，分别是就地/远方、低

速/检测/正常、切除/连锁切换开关。带灯按钮四个，分别是启动主电机按钮、停止主电机按钮、启动辅电机按钮、停止辅电机按钮，主辅电机启动和停止时按纽上的指示灯发出相应的指示。

参考文献

[1]陶然，熊为群主编.继电保护、自动装置及二次回路[m].中国电力出版社，2006.

[2]天津电气传动设计研究所编著.电气传动自动化手册[m].机械工业出版社，1992.