ACS510與AC800M的聯(lián)調(diào)與應(yīng)用

摘 要：謝橋礦箕斗井主提升機(jī)安裝運(yùn)行后，通風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)電機(jī)出現(xiàn)風(fēng)振現(xiàn)象，為解決該問(wèn)題為風(fēng)機(jī)增加變頻器，很好的解決了風(fēng)振問(wèn)題，并同時(shí)解決了工頻啟動(dòng)、運(yùn)行產(chǎn)生的不良影響，節(jié)省電能、有效地保養(yǎng)電機(jī)及冷卻系統(tǒng)機(jī)械部分。

關(guān)鍵詞：工頻 變頻 風(fēng)振 電網(wǎng)沖擊 聯(lián)調(diào)

中圖分類號(hào)：TD4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）01（a）-0077-01

謝橋礦箕斗井主提升機(jī)電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)原設(shè)計(jì)為直接啟動(dòng)、工頻運(yùn)行。工頻運(yùn)行時(shí)，電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生風(fēng)振，電機(jī)外殼震動(dòng)嚴(yán)重，ABB廠家多次至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行調(diào)研均未能解決該問(wèn)題。

電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)時(shí)強(qiáng)大的啟動(dòng)電流和轉(zhuǎn)矩沖擊電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)本身及其負(fù)載機(jī)械設(shè)備，帶來(lái)較大不利影響，影響電動(dòng)機(jī)及機(jī)械設(shè)備的使用壽命，對(duì)電網(wǎng)不利，容量較大的電動(dòng)機(jī)，這些危害就尤為嚴(yán)重。

因風(fēng)機(jī)電機(jī)存在啟動(dòng)過(guò)程中沖擊電流和沖擊轉(zhuǎn)矩大，而且接觸器故障多、電動(dòng)機(jī)沖擊電流大、沖擊轉(zhuǎn)矩大、沖擊力矩大、效率低等原因，再加上現(xiàn)場(chǎng)主電機(jī)出現(xiàn)的風(fēng)振現(xiàn)象。對(duì)變頻器進(jìn)行考察，變頻器可進(jìn)行連續(xù)、廣泛的操作，使用原有的常用電源，可完全消除啟動(dòng)沖擊，既可以進(jìn)行階段性變速、也能進(jìn)行連續(xù)變速；變頻器可以軟啟動(dòng)和軟關(guān)閉，任意調(diào)整電機(jī)的加/減速時(shí)間；大大減低電機(jī)啟動(dòng)電流，一般直接啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流是額定電流6倍的啟動(dòng)電流，通過(guò)變頻器的軟啟動(dòng)和軟關(guān)閉，能減低啟動(dòng)電流到電機(jī)啟動(dòng)時(shí)額定電流的1.5～2倍；節(jié)能效果顯著；可控制主電機(jī)用風(fēng)風(fēng)量；通過(guò)速度控制，提高通風(fēng)質(zhì)量。

通過(guò)實(shí)用性及通用性、經(jīng)濟(jì)性考慮，現(xiàn)場(chǎng)選用ABB公司生產(chǎn)的ACS510交流變頻器，ACS510系列傳動(dòng)產(chǎn)品最大的優(yōu)點(diǎn)就是在全功率范圍內(nèi)統(tǒng)一使用了相同的控制技術(shù)，例如起動(dòng)向?qū)А⒆远x編程、DTC控制、通用備件、通用的接口技術(shù)，以及用于選型、調(diào)試和維護(hù)的通用軟件工具；先進(jìn)的技術(shù)-DTC，ACS510的核心技術(shù)就是直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC），它是目前最先進(jìn)的交流異步電機(jī)的控制方式，DTC穩(wěn)定杰出的性能，使ACS510適用于各種工業(yè)領(lǐng)域；啟動(dòng)向?qū)В珹BB交流傳動(dòng)持續(xù)不斷的在完善用戶界面，啟動(dòng)向?qū)У膽?yīng)用，使ACS510的調(diào)試變得非常簡(jiǎn)便；自定義編程，與傳統(tǒng)的參數(shù)編程相比，ACS510的自定義編程具有更好的適應(yīng)性，作為全系列的標(biāo)準(zhǔn)配置，就像傳動(dòng)產(chǎn)品內(nèi)置了小型的PLC，且不需要添加任何附加的軟硬件；高度集成和緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，作為標(biāo)準(zhǔn)配置，ACS510內(nèi)置了電抗器；此外，在ACS510內(nèi)部還可以同時(shí)再安裝三個(gè)可選模塊：I/O擴(kuò)展模塊，現(xiàn)場(chǎng)總線適配器模塊，脈沖編碼器接口模塊或PC機(jī)的接口模塊，對(duì)于這些模塊，無(wú)任何附加空間和電纜的要求；環(huán)保產(chǎn)品，ABB是ICC（國(guó)際商會(huì)）可持續(xù)發(fā)展商務(wù)的成員，并一致致力與環(huán)境的保護(hù)，ABB交流傳動(dòng)產(chǎn)品遵循16項(xiàng)ICC的規(guī)定，在生產(chǎn)過(guò)程中遵循ISO14001標(biāo)準(zhǔn)。

謝橋礦箕斗井提升機(jī)控制系統(tǒng)由一套AC800M實(shí)現(xiàn)，本套系統(tǒng)主要由主控柜（AHC1）、監(jiān)視柜（AHM1）以及操作臺(tái)組成。其中，主控柜（AHC1）：主要一塊CPU（PM861），四個(gè)通訊模塊，五個(gè)模擬量輸入模塊，兩個(gè)模擬量輸出模塊，十個(gè)數(shù)字量輸入模塊以及七個(gè)數(shù)字量輸出模塊組成。監(jiān)視柜（AHM1）：主要一塊CPU（PM856），一個(gè)模擬量輸入模塊，一個(gè)模擬量輸出模塊，兩個(gè)數(shù)字量輸入模塊以及兩個(gè)數(shù)字量輸出模塊組成。系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：更高的高可靠性和安全性；低維修率；故障顯示方便快捷性； 抗干擾性強(qiáng)；CPU數(shù)據(jù)處理速度迅速；通訊方式靈活，多樣化。主要有Profibus-DP，工業(yè)以太網(wǎng)等；輸入輸出模板的地址設(shè)置全部在軟件里面設(shè)置，任何一個(gè)I/O模板都可以是即插即用的，大大方便了維護(hù)。其模擬量輸入輸出模塊剩有未使用的模擬量輸入輸出通道，從程序中激活并設(shè)置成與ACS510輸入輸出信號(hào)同等采集模型即可。

為解決電機(jī)風(fēng)振問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)引進(jìn)ABB公司ACS510變頻器使風(fēng)機(jī)變頻啟動(dòng)、變頻運(yùn)行，將ACS510的運(yùn)行頻率的控制及反饋信號(hào)與絞車主控系統(tǒng)AC800M的模擬量輸入、輸出模塊連接，AC800M主控系統(tǒng)根據(jù)電機(jī)溫度的大小對(duì)ACS510的運(yùn)行頻率進(jìn)行階梯型控制，并將頻率大小反饋給AC800M系統(tǒng)。

當(dāng)電機(jī)溫度小于40度時(shí)，變頻器運(yùn)行頻率為20 Hz，以20 Hz為最小運(yùn)行頻率，避免變頻器頻率過(guò)低損傷電機(jī)；當(dāng)電機(jī)溫度超過(guò)40度不足50度時(shí)變頻器頻率增加至30 Hz，以后溫度每增加10度風(fēng)機(jī)頻率增加5 Hz，當(dāng)電機(jī)溫度大于90度的時(shí)，變頻器以50 Hz的額定頻率運(yùn)行。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明，安裝ACS510變頻器后不止很好的解決了電機(jī)風(fēng)振問(wèn)題，還帶來(lái)了一系列好出，如節(jié)省電能、保持電機(jī)溫度的穩(wěn)定、冬季避免電機(jī)溫度過(guò)低、減少進(jìn)入電機(jī)腔體灰塵等。

參考文獻(xiàn)

[1]ABB公司.ACS510說(shuō)明書(shū).

[2]仲明振.低壓變頻器應(yīng)用手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2009，5.

[3]天津電氣傳動(dòng)設(shè)計(jì)研究所，電氣傳動(dòng)自動(dòng)化研究手冊(cè)[M].2版.機(jī)械工業(yè)出版社.