6ES7331-7PF11-0AB0详细说明
变频器和PLC电控采用硬连接:电控把开关量正向起停、反向起停、紧急停机、模拟量频率给定送给变频器,可以控制变频器运行;变频器把开关量运行、故障、就绪、模拟量输出电流、输出频率给电控系统,即可以正常工作。配合如下图所示。
变频器与PLC电控硬连接
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3、技术改造总目标:
(1)提高主井提升机的效率,实现节电的目的技术改造完成后,将现有的转子串电阻的转差功率消型调速方式改为变频变压的转差功率不变型调速方式。在正常工况下,现有的大功率调速电阻群将不再使用,实现节电的目的。
(2)提高系统的运用可靠性、安全性技术改造完成后,由于在正常工况下不再使用大功率调速电阻群,切换电阻用的接触器将不再工作,较大幅度地减少电气和机械故障对生产的影响。
由于电压和频率均连续可调,电动机的起动电流可得到有效控制,转矩冲击将不再存在,这将明显地减少当前的有级调速系统容易出现的齿轮箱和钢丝绳等设备的机械故障。
(3)提升系统改造后单次提升循环时间小于现有单次提升循环时间。
(4)重斗上行时,电机的电磁转矩必须克服负载阻转矩,起动时还要克服一定的静摩擦力矩,电机处于电动工作状态,且工作于象限。在重斗减速时,重车在斜井面上有一向下的分力,但重车的减速时间较短,电机仍会处于再生状态,工作于第二象限。当另一列重车上行时,电机处于反向电动状态,工作在第三象限和第四象限。用能耗制动方式将消耗重力势能;用回馈制动方式,可节省这部分电能。在用变频器驱动时需将原转子串电阻部分全部短接。提升机在运行过程中,井下和井口必须用信号进行联络,信号未经确认,提升机不能运行。为安全性考虑,液压机械制动需要保留,并在运行过程中实现液压机械制动和变频器的制动无缝结合。还使用高精度测速编码器(每转1000脉冲)进行运行时机斗的位置及速度闭环反馈,保障运行安全。提升机传统的操作方式为,操作工人坐在煤矿井口操作台前,手握操纵杆控制电机正、反转多档调速。为适应操作工人这种操作方式,变频器可采用角编码器与手握操纵杆相连,即手握操纵杆的角位移对应角编码器的速度给定,可实现电机0到大速度无级调速给定。当然变频器还可实现按钮启动和自动提升。
4、变频调速提升系统的优点
(1)提升机系统安全得以提高,操纵更加容易系统能自动高精度地按设计的提升速度图控制提升速度,极大地降低了提升机的操纵难度;减速时电力制动自动减速,提升机司机无需再用施闸手段控制提升机减速,避免了超速、过卷的发生,杜绝了人工操作失误。
(2)提升系统电能消耗明显下降每年可节约电能消耗约20%一50%。变频调速时转子电阻被短接,加、减速阶段消耗在电阻上的大量电能被节约。
(3)功率因数显著增加功率因数将从转子串电阻调速的0.8左右提高到0.96以上,大大提高了设备对电网容量资源的利用率,减少了因无功电流引起的线路损耗。
(4)生产效率提高能可靠的按系统设计的短时间加、减速,显著缩短了一次提升时间,提高了生产效率。彻底解决了传统系统中用制动闸施闸或电机断电自然减速来操控低速运行时速度波动大、难于控制又不安全的难题。
(5)电机发热大幅减轻与转子串电阻调速相比电机定子温度平均下降了10℃左右,转子温度平均下降了20℃左右,使电机运行的故障率大幅度减少。
(6)系统维修量大幅度减少由于实现了提升全过程的电力牵引与电力制动,机械闸只有在停车和安全回路保护动作时才起作用,闸瓦的磨耗大幅度减少。由于变频运行机械特性很硬,不易发生钢绳打滑,这将明显减少钢绳和钢绳衬垫磨损。由于电压和频率均连续可调,电动机的起动电流可得到有效控制,转矩冲击不再存在,明显地减少转子电阻有级变速出现的齿轮箱和钢丝绳等设备的机械故障,减少了设备的维修量和维修费用。
5结束语
变频改造后,调速平稳,高效安全,提升机绝大部分时间都处在电动状态,节能十分显著,经测算节能30%以上,节电经济效益巨大。变频调速无疑是提升机调速方式。
一、背景
奇峰化纤三期电站建设规模为1台2.5万千瓦背压式供热发电机组,配套2台220吨/小时循环流化床锅炉。安装布袋除尘器和烟气连续监测装置,采用炉内添加石灰石脱硫方式,脱硫效率不得低于80%。电厂以66千伏电压等级接入系统,采用一备一主的运行方式。根据企业的生产工艺要求和生产技术水平,奇峰化纤决定进行二次风机变频节电改造,以实现一台变频器对互备的两台电机进行拖动,达到节省投资、节能减耗的目的。经过综合考量,奇峰化纤选择了合康HIVERT-Y型高压大容量变频器来完成这一目标。
二、搭建模式
现在变频器的技术已经比较成熟,基本的变频器都有一拖二甚至更高的功能,但难点在于使用常规电器搭建控制部分非常困难,继电器、时间继电器的大量使用又会造成控制部分的可靠度减低和故障率的升高。奇峰化纤通过技术完善,采用合康HIVERT-Y型高压大容量变频器配合可编程控制器(PLC)来搭建控制平台。之选择合康变频器,看中的正是它拥有先进的功率单元串联叠波技术,空间矢量控制的正旋波PWM调制方法,新颖的全中文操作界面和高性能的IGBT功率器件,可靠性高、性能优越、操作简便。搭建模式见图1。
利用PLC与合康变频器的完美结合,奇峰化纤成功实现了变频器一拖二控制电机的改造。用一台变频器带动两台电机的调节转速,这种一机多用模式,大限度的提高了设备的利用率与自动化水平,起到了节省电力的效果
三、控制方式
工频转变频方法:
1.在变频器功能设置项中,将启动方式改为转速启动。
2.确认变频器监视器屏上显示高压不就绪,无其它异常状态,变频重故障不亮。
3.停自动旁路柜工频回路(按停机按钮),间隙时间3秒钟后。
4.按自动旁路柜上的变频按钮(变频投入得电后,自检12s,无重故障后待机),投入到变频回路。
5.快速启动变频器,变频跟踪运行频率到设定频率。
变频转工频的方法:
在自动旁路柜自动投入合上,分变频器,再合工频。如图2。
四、DCS接口的工艺要求
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1.如图3所示技术要求:已在自动旁路柜中完成所有互锁,DCS需给出控制画面。
2.如图3所示每个刀开关给出一对状态点到DCS,每个真空接触器给出一对状态点到DCS。
3.DCS控制画面中需为每个真空接触器做一个启动按钮,做一个停止按钮,并显示状态。
4.DCS控制画面中需为变频器做一个启停按钮,一个频率显示,一个电流显示,一个频率调解器,并显示状态。
5.DCS控制画面中需做一个变频/工频紧急转换按钮,并显示状态,转换后需给出报警信号,并自动调节风门到合适位置。
6.如图3所示DCS应显示每条支路的就绪状态,如下所示:
支路1:K1、KM3、KM4、K3
支路2:K2、KM3、KM4、K4
支路3:KM1
支路4:KM2
7.变频调速系统所有控制均可在本机或DCS上完成操作