軟啟動器一拖多回路在干燥機風機控制系統中的應用

楊小東1 ，陳金源2 ，薛翔宇，陳 凌

（1. 北新集團建材股份有限公司 技術中心，北京 102208；2. 北京機械工業自動化研究所 自控中心，北京 100120）

軟啟動器一拖多回路在干燥機風機控制系統中的應用

楊小東1 ，陳金源2 ，薛翔宇2，陳 凌1

（1. 北新集團建材股份有限公司 技術中心，北京 102208；2. 北京機械工業自動化研究所 自控中心，北京 100120）

0 引言

北新建材石膏板生產線二控干燥機風機系統共六臺風機（廢氣和預熱風機除外），每臺裝機為110KW，其主要功能是將熱原經換熱器換熱后的熱量對干燥機系統均勻的布風。換熱器前供熱原大多為高溫導熱油、高溫熱煙氣、高溫水蒸汽等。在原石膏板項目設計中，風機的啟動方式均為軟啟一對一方式。但在風機啟動后軟啟因均切入旁路所有軟啟基本空置，因風機系統基本不需要軟停止控制模式這一軟啟特有的軟啟軟停功能，系統自然也不會出現像泵類負載系統等的“水錘現象”，故運行模式一般都是軟啟直停。顯然一對一的軟啟動方式成本較高，且控制柜體占地面積較大，設備增多，故障點也就比較高，維護和操作也就隨之比較復雜了。針對風機系統的這一運行特性，我們經過仔細研究與試驗，設計了軟啟一拖多控制回路。

1 丹佛斯MCD3000系列軟啟動器降壓起動原理

軟啟動器通過控制晶閘管的導通角來控制輸出電壓，因此，軟啟動器從本質上是一種能夠自動控制的降壓啟動器，其采用三相反并聯可控硅作為調壓器，將軟啟動器串接在電源和電動機定子之間。

軟啟動器啟動電動機時，可控硅的輸出電壓由設定值(一般為220V)逐漸增加，電機起動轉矩隨之逐漸增加，轉速也逐漸增加，直到可控硅完全導通即電機工作在額定電壓上時，軟啟動器就實現平滑切換，由可控硅切入外部旁路，這樣也降低了可控硅的發熱，增加了軟啟的使用壽命，提高其工作效率，又可避免了諧波污染電網。主啟動控制回路如圖1所示。

圖1 丹佛斯軟啟主啟動回路

圖2 軟啟和星角轉換電壓變化曲線

從圖1軟啟的主啟動回路可以清楚的看到，在啟動初期，軟啟動器通過內部可控硅端子T1、T2、T3來啟動馬達，當可控硅全部導通時，旁路接觸器吸合，改為市電供電方式。

從圖2軟啟動電壓變化曲線可以看出，丹佛斯MCD3000系列軟啟動器屬斜坡軟起動。這種起動方式是在電動機起動的初始階段起動電流逐漸增加，當電流達到預先所設定的值后保持恒定，直至起動完畢。起動過程中，電流上升變化的速率是可以根據電動機負載調整設定。電流上升速率大，則起動轉矩大，起動時間短。該起動方式是應用最多的起動方式，尤其適用于風機、泵類負載的起動。

2 丹佛斯MCD3000系列軟啟動器一拖三控制原理

丹佛斯MCD3000系列軟啟動器它不但具有電機軟啟動控制器的優點，而且還具有設定自動監測參數功能。包括中文菜單設定、設定起始電流、可編程故障監視編程報警設定等。具備三相不平衡保護、反相保護、電機堵轉保護、可控硅過熱保護、電動機過載保護，欠載保護等保護功能。該軟啟動一拖多回路設計了拖動三臺同功率的電機（如圖3、圖4所示）。這樣減少了投資，充分體現了方案的經濟性，實用性。

圖3 軟啟動器一拖多主回路

圖4 軟啟動器一拖多旁路

1）啟動過程：首先選擇一臺電動機，在軟啟動器拖動下按所選定的啟動方式逐漸提升輸出電壓，達到工頻電壓后，旁路接觸器接通。然后，軟啟動器從該回路中切除，為啟動下一臺電機做準備。

2）停止過程：先啟動軟啟動器與旁路接觸器并聯運行，然后切除旁路，最后軟啟動器按所選定的停車方式逐漸降低輸出電壓直到停止。在本項目中，此功能基本不用，但是在泵類負載中，必須要切入軟停止模式，否則會造成系統沖擊。

3）軟啟動起動和停止過程只針對某一臺風機，風機間軟起軟停具備互鎖邏輯電路。互鎖等邏輯電路主要靠西門子S7-200PLC來實現，這樣能夠極大的保證系統的穩定性（如圖5所示）。

圖5 軟啟控制PLC系統

4）參數設定：參數設置根據參數號、參數含義、設定值來說明 。1 電機滿載電流 192 A（ 電機額定電流值）、2 電流極限值400 % （恒流啟動設定值 ）、3 初始電流 300 % 、 5 軟停止過度時間 10 S 軟停止設定值 、9 瞬時過載跳閘點 450 %、 10 啟動時間過長保護 15 S 、12 三相不平衡保護的延時 60 S 、13 欠流保護延時 60 S 、15 再啟動延時50 S。

3 結論

1）使用軟啟動器一拖多控制方式后，減少配電容量與增容投資。

2）系統運行比較可靠，故障率降低。

[1]李遵基.熱工自動控制系統.

[2]丹佛斯有限公司.MCD3000用戶手冊.

The application of multi-motor driven by mcd softstarter in control system of wind drier

YANG Xiao-dong1, CHEN Jin-yuan2, XUE Xiang-yu2, CHEN Ling1

該文介紹了基于丹佛斯MCD3000系列軟啟動器在北新建材石膏板項目二控干燥機風機控制系

統中的應用。著重闡述軟啟動一拖多回路的控制原理、特點、參數設定及應用效果。

丹佛斯MCD3000系列軟啟動器；一拖多控制回路；風機系統

楊小東（1977 -），男， 北京人，工程師，主要從事自動化控制系統的設計與調試。

TP273

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1009-0134(2011)4(上)-0087-02

10.3969/j.issn.1009-0134.2011.4(上).27

2010-11-18