AB變頻器在中速磨煤機中的應用

摘 要：變頻器由于具有良好的調速性能和節能性，使其在眾多的領域得到了廣泛的應用，在火力電廠制粉系統中，為了提高鍋爐燃燒效率，提高煤粉的細度，磨煤機采用動態分離器形式，應用變頻調速技術可以實現分離器的無級調速，使分離器平穩啟動與制動，以減小啟動與制動過程中對設備的沖擊。

關鍵詞：變頻器；分離器；應用

中圖分類號：TP368.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）9-0060-02

1 變頻器的發展

隨著電力電子技術、散熱技術的發展和進步以及器件的小型化使變頻器的可靠性和效率有了很大的提高。變頻器被應用于冶金、電力、礦山、化工等行業。

2 變頻器在中速磨煤機的應用

我廠生產的磨煤機應用于電力、化工行業，下面對以首鋼京唐曹妃甸鋼廠為例，對AB變頻器的應用進行分析。首鋼京唐曹妃甸鋼廠采用的是MPS235中速磨煤機，分離器選用的是SLS250型動態旋轉分離器，驅動結構是帶減速器的變頻電機。變頻器選用的是AB PowerFlex 700系列的20BC105A0AYNANCO+20-HIM-A3型變頻器。

2.1 變頻器調試

2.1.1 調試前的準備

首先是對三相380 V電進行檢查，確保絕緣和接地良好。變頻器安全接地電——PE必須連接到系統的接地點上。三相線路中的一相或多相導線接觸不良，將使變頻器和電動機都得不到足夠的功率，導致系統頻繁故障、速度異常甚至起弧。導管中敷設導線的絕緣和導線的連接頭是這類問題的根源。為避免這類問題的發生，在變頻器上電之前要進行檢查，確認所有接線已根據變頻器生產廠家的要求可靠連接。所有導線和電纜要可靠接地，緊固件要按廠家推薦的力矩值擰緊。

接著檢查電纜的使用規格及電纜長度，確保電動機與變頻器不會因此受到干擾，通常電動機電纜長度低于91米時是可以接受的。由于較高的開關頻率，變頻器輸出電壓的毛刺會隨著出線距離的增大而加大。當出線距離過長時，變頻器的補償功率損失的能力將顯著下降。要特別注意變頻器和電動機之間的距離。在較長連線的情況下，電壓毛刺隨線路長度加大，從而引起電動機故障。這種類型的故障既可能隨時間推移而發生，也可能在啟動后短時間內發生。

檢查動力電纜和控制電纜之間的距離，確保在其它電機啟動的時候，變頻器不會因其信號的干擾產生誤動作。為避免或減小變頻調速系統中產生的電氣干擾，可以采取以下措施。在布線時將變頻器的動力線與控制線盡量分開，并對控制線采取屏蔽措施；三是將干擾對干擾和噪聲敏感的連接器良好連接和接地。

變頻器通電前，確認所有輸入均與變頻器的接線端子正確連接，并且確保安全。確保開關設備的交流線電壓在變頻器的額定值范圍內。確?？刂齐妷簾o誤，同時需要安裝HIM。確認一切檢查完畢，變頻器動力回路合閘，控制回路合閘，運用RSLogix 5000軟件連接AB的PLC，變頻器就啟動了，詳細過程如圖1所示。

2.1.2 變頻器調試參數的設定

所有參數設定好之后，HIM手動操作面板對電機輸入頻率的指令無效，只能在遠程畫面輸入指令，通過PLC發送指令到變頻器，90號參數需要設定指令輸入為模擬量輸入2，否則遠程指令無效。

2.1.4 變頻器調試過程中遇到的問題及解決方法

AB變頻器是第一次接觸，所以調試過程中遇到很多問題。

①變頻器首次設定的時候，各個參數改變，紅色指示燈一直閃爍，恢復了出廠設置?；謴统鰪S設置為主菜單中memory選項中3.進行恢復，恢復后面板sts指示燈為紅色閃爍，需要在主選單中第一項復位clear fault選項。②變頻器的HIM不能起動變頻器，變頻器的編程中被設定為2線控制，HIM的啟動按鈕對2線控制中設置是無效的。排除故障方法是，將2線控制設定為3線控制，將參數362設定為5啟動指令。③PLC發出的指令變頻器沒有按照指令速度變化響應，首先遇到的問題是在每次變頻器起動的時候，遠方信號沒有辦法控制變頻器。經過檢查是90號參數沒有正確設置，應將90號參數設置為2，模擬量輸入。接下來出現的問題是在4-20 mA信號沒有指令的時候，旋轉分離器的電機都會轉動，即變頻器接收指令沒有的情況下，變頻器會有輸出。檢查4-20 mA信號發現，信號線與動力線有一定的干擾，同時控制柜下方是變壓器，對變頻器的指令干擾嚴重。為了解決這一問題，對模擬量信號4-20 mA加入了隔離器，將干擾信號隔離開。④電機提升轉速的時候報故障F7，每次電機接收指令提升轉速的時候，電機過載。檢查電機負載，由于旋轉分離器內部的葉片與分離器之間的筒壁有刮蹭，導致電動機負載變大，電機過流，變頻器直接報故障。將旋轉分離器進行盤車，保證分離器葉片不再有刮蹭。⑤電機起動提升轉速到20 Hz的時候，變頻電機報故障F12，在指定的時間里不能加速到指定的速度，在旋轉分離器停止的時候也報故障F12。由于加速時間和減速時間太短，導致變頻器進入電流限制狀態，延緩或停止了加速減速時間。在設定的時間內沒有完成加速與減速，所以變頻器報故障。解決方法是將參數140，142設定的60 s改為180 s。⑥變頻器不能將電機轉向切換，在調試的過程中變頻電機啟動后發現旋轉分離器的轉向是反的，即需要調換電機轉向，第一次將接觸器上的三相380 V電纜換相，結果變頻器的輸出轉向還是反的。后將變頻器下口的三相380 V電纜換相，問題得到解決。由于變頻器是直流所以無論變頻器上口怎么換相電機的轉向都不會變。

對變頻調速系統中變頻器進行合理的選型設計和布置設計及附加必須的附件是其正常運行的關鍵，設置好正確的參數，配置良好的變頻調速系統盡量減少出現故障的機會。

3 變頻器的運行狀況

首鋼京唐曹妃甸鋼廠2009年6月運行以來變頻器運行良好，變頻器能夠很好的響應遠程控制室的指令速度，旋轉分離器分離出的煤粉能夠滿足系統要求。

4 結 語

隨著制粉系統對煤粉細度的要求越來越高，磨煤機的動態旋轉分離器得到了廣泛的應用，其通過變頻技術實現了無級調速，可以根據系統的需要，磨制分離出合格的煤粉。在采用變頻調速系統后，還可以使設備運行平穩，減少磨損，延長壽命。在制粉系統中，磨煤機起著至關重要的作用，適合的煤粉細度可以保證鍋爐的穩燃，提高鍋爐的效率。

參考文獻：

[1] 孫剛，孫濤.AB變頻器及其控制技術（第1版）[M].北京：機械工業出版社，2012.

[2]解其林.MPS中速磨煤機旋轉式煤粉分離器的改造及應用[J].中國電力，2005，（5）.