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负压除尘风机_轴流式送风机失速原因分析及预防措施电力百科变频

轴流式送风机失速原因分析及预防措施

简介：1. 华能德州电厂, 山东省　德州市　253024；2. 贵州黔西中水发电有限公司，贵州省毕节市 551500 摘要：　针对华能德州电厂锅炉送风机曾经多次发生失速'>失速的情况, 在介绍轴流送风机失速'>失速机理基础上, 根据实测数据 ...

关键字：轴流式送风机'>轴流式送风机

1. 华能德州电厂, 山东省　德州市　253024；2. 贵州黔西中水发电有限公司，贵州省毕节市 551500

摘要： 　针对华能德州电厂锅炉送风机曾经多次发生失速的情况, 在介绍轴流送风机失速机理基础上, 根据实测数据对送风机失速原因进行了分析, 以为空预器堵塞严重导致管路阻力特性变化、送风机动叶开度过大是送风机失速的原因, 并提出了送风机失速的处理及预防措施。

关键词： 轴流式送风机'>轴流式送风机；失速；动叶可调'>动叶可调；预防措施

0　引言

　　华能德州电厂6号机组额定容量为660 MW，锅炉容量为2 209 t/h，是德国制造的亚临界、一次中间再热、单炉膛、Γ型布置、自然循环汽包炉。锅炉配有2台三分仓回转式空预器，2台型号为FAF30.15.1的动叶可调'>动叶可调轴流式送风机，动叶调节范围为-29°～31°（对应动叶开度0%～100％），设计风量为315
m³/s，设计静压为4 275 Pa，风机转速为985 r/min。2台送风机进口处各装设一组50％容量热风器，热风器设计压降0.2 kPa。华能德州电厂6号机组于2002 年10 月投产发电，投产后，在2003年5月～6月期间，多次发生送风机失速现象，一度影响了机组带负荷能力，经过技术职员分析，以为6号锅炉送风机失速的主要原因是空预器堵灰严重，风道阻力特性变化使送风机动叶开度过大、运行在不稳定区所致，经过设备治理，使空预器压差减小到设计值范围内，消除了送风机失速的隐患。

1 轴流式送风机失速机理

　　　　轴流风机叶片通常是机翼型的, 轴流式风机叶片气流方向如图1所示。当空气顺着机翼叶片进口端(冲角α= 0°) ,按图1（a）所示的流向流进时, 它分成上下两股气流贴着翼面流过,叶片背部和腹部的平滑“边界层”处的气流呈流线形。作用于叶片上有两种力, 一是垂直于叶面的升力, 另一种平行于叶片的阻力, 升力≥阻力。当空气流进叶片的方向偏离了叶片的进口角, 它与叶片形成正冲角(α%26gt;0°),如图1（b)所示。在接近于某一临界值时(临界值随叶型不同而异) , 叶背的气流工况开始恶化。当冲角增大至临界值时, 叶背的边界层受到破坏, 在叶背的尾端出现涡流区, 即所谓“失速”现象。随着冲角α的增大, 气流的分离点向前移动, 叶背的涡流区从尾端扩大到叶背部, 脱离现象更为严重, 甚至出现部分流道阻塞的情况。此时作用于叶片的升力大幅度降低, 阻力大幅度增加, 压头降低。

　　轴流风机的失速特性是由风机的叶型等特性决定的，同时也受到风道阻力等系统特性的影响，动叶调节轴流式送风机的特性曲线如图2所示，其中，鞍形曲线M为送风机不同安装角的失速点连线，工况点落在马鞍形曲线的左上方，均为不稳定工况区，这条线也称为失速线。由图中我们不丢脸出：①在同一叶片角度下，管路阻力越大，风机出口风压越高，风机运行越接近于不稳定工况区；②在管路阻力特性不变的情况下，风机动叶开度越大，风机运行点越接近不稳定工况区。

根据电厂的运行经验，当并联运行的轴流风机出现下列现象时，说明风机发生了失速：失速风机的压头、流量、电流大幅降低；②失速风机噪声明显增加，严重时机壳、风道、烟道发生振动的情况下，与失速风机并联运行的另1台风机电流、容积比能大幅升高；与风机“喘振”不同，风机失速后，风压、流量降低后不发生脉动。风机的失速现象是风机的一种不稳定运行工况，对于风机的运行安全危害很大：①风机失速时，风量、风压大幅降低，引起炉膛燃烧剧烈变化，易于发生灭火事故；②并联运行的另1台风机投进“自动”时，出力增大，轻易造成电机过负荷；③失速风机振动明显增高，可能风机设备、风道振动大损坏；处理过程不正确时，易于引发风机“喘振”，损坏设备。德州电厂6号炉送风机失速分析

2.1　现象分析
　　2003 年5月～6月间，6号炉多次发生送风机失速现象, 每次失速现象基本相似,下面以2003年6月19日6号炉B送风机失速为例进行分析：当日14∶ 47，6号机组负荷为600 MW，A、B送风机并列运行，动叶控制置自动状态，空预器后二次风母管压力为1.76 kPa，A、B送风机动叶开度均为87％，A送风机电流290A, B送风机电流300A（额定值370A），炉膛压力-70Pa。运行职员发现炉膛压力突降至-810 Pa，A、B送风机动叶开度迅速升至100％，母管二次风压骤降至0.76 kPa，A送风机电机电流升至360A，B送风机电机电流降至220 A，且B送风机振动骤然升高，风机异常发生后，风压、风量、振动、风机电机电流等参数突变后未发生波动，因此运行职员判定为B送风机失速，而不是喘振，运行职员立即减少锅炉燃烧，手动关小A、B送风机动叶至80％，此时二次风压回升，B送风机振动回落至2 mm/s，送风机失速现象消失。失速前、后风机主要参数比较见表1。

表1　失速前、后风机主要参数比较

项目	风机失速前		风机失速后
项目	A送风机	B送风机	A送风机	B送风机
动叶开度/%	87	87	100	100
电流/A	290	300	360	220
风量/kg?s^-1	595	550	595	395
出口风压/kPa	3.7	3.6	2.2	2.2
振动/mm?s^-1	3.7	1.2	4.9	19.1
炉膛压力/Pa	-70	-70	-810	-810
母管二次风压/kPa	1.76	1.76	0.76	0.76
总风量/kg?s^-1	658	658	552	552
空预器烟侧差压/kPa	2.9	2.9	3.1	3.2
空预器风侧差压/kPa	1.9	1.9	2.1	2.2

根据运行记录及DCS打印数据显示，当时机组正在升负荷过程中，由于空预器堵灰较为严重，风、烟侧前后差压均远高于设计值（满负荷设计值1.2 kPa），锅炉负荷升高使送风需求量增大，这些原因使送风机动叶不断开大，记录数据显示：发生失速前15 min内，送风机动叶由84％平缓开至87％，逐渐逼近风机不稳定工况区，而空预器压差亦随风量、烟气量增长不断增大，送风通道阻力特性改变,促使风机进进失速区。事后对送风机进口滤网及热风器进行了仔细检查，未发现堵塞，因此，排除了热风器及进口风道堵塞造成风机失速的原因。

　　据此分析, 送风机出口通道阻力过大、动叶开度大，落进风机不稳定工况区是B送风机发生失速的真正原因。应清除空预器蓄热片积灰，降低空预器风阻是解决送风机失速的根本措施，由于当时电网负荷紧张，无法实现停炉检验，电厂制定了临时措施：限制机组最高负荷，适当降低锅炉氧量运行，避免送风机动叶开度超过80％，在这样的临时措施下，送风机失速现象未再次发生。

　　值得一提的是，动叶可调轴流风机叶片角度过大是引发风机进进不稳定区的重要原因，但为什么B送风机失速后，与之并联运行的A送风机动叶开大至100％，仍未发生失速呢？原因是B送风机失速后，出力锐减，系统风压迅速降低，并联系统的管网阻力特性也随之变化，阻力特性曲线下移，风机出口风压降低，使得A送风机运行点阔别不稳定工况区。

2.2　预防送风机失速的措施

　　限制机组负荷、降低锅炉氧量仅是避免送风机落进失速区的一个应急的处理方法，确保送风通道畅通，减小风道阻力才能彻底预防送风机失速的发生，在随后的停机检验中，华能德州电厂针对送风机失速进行了一系列设备治理：①在秋季的小修中，对6号炉空预器蓄热片进行了彻底清理，更换了腐蚀损坏的蓄热片；②为保证运行中空预器蓄热片积灰能够及时清除，增加了技术成熟的燃气脉冲吹灰器，代替原来的蒸汽吹灰器进行空预器清灰。运行一年多来，效果不错，空预器风、烟侧前后压差能够长期控制在设计值范围内；③根据环境温度变化，冬季及时投进热风器，避免空预器冷端腐蚀造成风阻增大；④冬季大雾天气，及时清理送风机进口滤网结霜，春季大风天气，及时清理送风机进口滤网挂积的杨絮、柳絮及塑料袋等物，避免送风机进口堵塞；⑤在送风机进口热风器后风道上，新开1×3 m²面积的卷帘门，正常运行时封闭，一旦热风器因故堵塞，动叶开度大于80％，则开启卷帘，以避免缺风引起动叶开度过大，风机运行异常。⑥在正常运行中, 尽量保持2 台送风机的风量相平衡。当发生1台送风机失速时, 应迅速关小送风机动叶, 使动叶开度小于80％, 使送风机尽快回到稳定工况区运行。

3 结论

　　在电厂实际运行中，锅炉尾部空预器受热面积灰严重或风门、挡板操纵不当误关，造成风道阻力增大，促使风机运行在不稳定工况区域是轴流送风机失速的主要原因之一。根据运行经验，轴流送风机风压、风量、电流大幅降低后未发生脉动，风机振动、动叶开度突增是判定送风机发生失速的重要依据。一旦发生送风机失速，应迅速关小失速风机的动叶，相应关小未失速风机的动叶，使并联运行的2台送风机动叶开度、电流相接近，是使送风机快速脱离失速工况的解决办法。
　　华能德州电厂经过对6号炉空预器的治理，以及其他防止送风机失速措施的实施，使得送风机出、进口风道能够畅通，通道风阻始终小于设计值，在锅炉满负荷、氧量3.0％工况下，送风机动叶开度?75％，未再次发生送风机失速现象。

　　作者简介：郑福国（1976－），男，工程师，主要从事生产运行工作，担任660 MW机组全能集控值班员

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收录时间:2011年02月16日 19:48:29 来源:互联网作者:

变频器过热和过载故障原因及处理：

故障现象一：过热（OH）：也是一种比较常见的故障，

1、故障的主要原因：周围温度过高，风机堵转，温度传感器性能不良，马达过热。

2、实例：一台ABB ACS500 22kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。分析与维修：因为是在运行一段时间后才有故障，所以温度传感器坏的可能性不大，

3、故障处理：变频器的温度确实太高，通电后发现风机转动缓慢，防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业)，经打扫后开机风机运行良好，运行数小时后没有再跳此故障。

故障现象二：过载：也是变频器跳动比较频繁的故障之一

1、故障原因：平时看到过载现象我们其实首先应该分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载.

2、故障处理：而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警.我们可以检测变频器输出电压。

一种太阳能通风装置涉及建筑物通风装置，特别涉及现代农业设施及家畜禽类养殖等生产场所的通风装置，适用于蔬菜大棚和家畜禽类养殖通风降温场的通风调节和卫生通风。该装置包括与建筑物固定密封连接的收藏机构，与支架固定连接的展开机构，固定在建筑物上的支架；太阳能空气驱动器位于展开机构与收藏机构之间，太阳能空气驱动器的下开口端与收藏机构的上开口端密封固定连接，展开机构位于收藏机构的上方，且与太阳能空气驱动器的上开口端连接，太阳能空气驱动器、收藏机构与建筑物内相通，不使用太阳能空气驱动器或雨天时，将太阳能空气驱动器置于收藏机构内。该装置无电力消耗，节能、调温、调湿，保持建筑物内空气卫生，结构简单，方便易行，太阳能空气驱动器内的气流速度达2m/s左右，能满足现代农业设施及家畜禽类养殖等生产场所的通风要求。

1）罗茨鼓风机一般来说风量比较大，压力也比较大，同样罗茨风机噪音也较大，如果需要风量比较小，对噪音要求比较高，就选用回转式鼓风机，回转式鼓风机同样属于恒流量风机，工作的主参数是风量，输出的压力随管道和负载的变化而变化，风量变化很小，回转式风机是变容压缩，其主要特点是：低转速，低噪音，低振动，高效率，高节能。

2）如果负载需要的是恒流量效果的情况时就用罗茨鼓风机。因为罗茨鼓风机属于恒流量风机，工作的主参数是风量，输出的压力随管道和负载的变化而变化，风量变化很小。罗茨风机是一种高压风机，罗茨鼓风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例，把气体由吸入的一侧输送到排出的一侧。如果负载需要的是恒压效果的情况时就用离心风机。因为离心风机属于恒压风机，工作的主参数是风压，输出的风量随管道和负载的变化而变化，风压变化不大。离心式风机，风压力不大。空气的压缩过程通常是经过几个工作叶轮（或称几级）在离心力的作用下进行的。离心风机属于平方转矩特性，而罗茨风机基本属于恒转矩特性。

绿洲罗茨风机引进吸收国内外三叶罗茨鼓风机先进技术，运用先进的CAD辅助设计，研发并专业精工生产的高品质、低噪音、新一代高效节能产品，罗茨风机具有结构合理、体积小、升压高、效率高、风量大、噪音低、运行平稳、性能优良、使用寿命长、维修简单等特点。其流量从0.8m3/min-180m3/min,升压9.8kpa-98.8kpa,共11个机型，80多种规格，罗茨风机已被广泛用于污水处理、水产养殖、气力输送、真空包装、洗煤、助燃、增压、铸造、矿山、冶金、化工、轻工、建材、电力、面粉、喷砂、真空等领域。绿洲罗茨风机欢迎来电咨询！13854198118

　大神堂风电场的13台风机已经全部并网发电，目前正在进行系列微调。预计本月，这些风机将进入240小时的试运行阶段，待检测合格后将正式投入使用。

　　大神堂风电场位于汉沽大神堂村东4公里处，是本市首个风电项目，一期建设规模为26兆瓦。目前，一期13台单机容量为2兆瓦的风电机组已经全部安装完毕，并网发电。这些风机都是目前国内陆基安装的单机容量最大、桨叶直径最长、科技含量最高、拥有完全自主知识产权的风机。

　　在现场，80米高的白色风机矗立在渤海边的盐田上“现在13台风机已经全部并网发电，虽然秋冬季节并不是风力资源最好的季节，但从发电量上来看，还是不错的。”津能风电公司副总工程师李双平说，“目前，大神堂风电场日均发电量可达15万千瓦时，预计到明年春季，风力资源转好以后，日均发电量可达20万千瓦时。”虽然这些风机已经全部并网发电，但还处在微调阶段，在实际运行中排除风机的故障。预计本月，风电场将进入240小时的试运行阶段，之后将正式竣工交付使用。届时，风电场的智能化管理模式将发挥作用，整个电场将自动运行，一旦发生故障，值班员可迅速通过显示屏了解到故障部位，并进行远程切改。

　　“正式交付使用后，一期风电场每年可提供5200余万千瓦时的绿色电能，如果按照每户每月用电87°来算，可供5万个家庭用一年。”津能风电公司副总经理白鸿斌说，“这些绿色电能可年节约标煤1.9万吨、淡水3.04万吨，年减排二氧化碳6万吨。”

EBM离心风机R2E220-AB06-05资料

可以被三鼎品牌离心风机R22092N-23W-B21替代
R2E220-AB06-05/990m3/h/AC230V
商品货号：CP01699
商品品牌：ebmpapst依必安派特
商品重量：2.500千克
商品属性
[ 叶轮直径 ] : ￠220mm
[ 电机转速 ] : 2750 min/1相
[ 工作频率 ] : 60 Hz /1相
[ 工作电压 ] : 230VAC / 1相
[ 电压范围 ] : AC190V...245V/1相
[ 工作电流 ] : 0.51 A
[ 输入功率 ] : 115 W
[ 最大风量 ] : 990 m3/h
[ 启动电容 ] : 2.5uF /450V
[ 最大风压 ] : 0 .. 410 Pa
[ 使用寿命 ] : 40 °C时L10预计寿命30000小时
[ 噪音指数 ] : 75 dB(A)
[ 引线方式 ] : 从风圈出线长270mm 末端裸露TR64的插头接电
[ 接线说明 ] : 蓝色=电源黑色=电源公共端棕色=电容花色=接地
[ 绝缘等级 ] : B级(135)
[ 防护等级 ] : IP44
[ 材质材料 ] : 风叶采用加强塑料PA6.6注塑在金属板
[ 产品认证 ] : 可提供CCC CE UL 等认证

相关附件：R2E220-AB06-05.pdf

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收录时间:2011年01月07日 16:45:58 来源:ccen 作者:


大型高炉鼓风机同步电动机软启动及其控制技术

大型高炉鼓风机同步电动机软启动及其控制技术

newmaker

1 引言

大型高炉炼铁鼓风机采用超大型同步电动机传动取代透平传动，已成为当今世界炼铁装备发展的趋势。这得益于电力电子技术及微电子技术、计算机技术的发展，成功地利用交-直-交变频器。解决了超大型同步电动机的软启动题目，平滑启动功率只需电动机功率的25%左右，从而避免了同步机异步启动时对电网难以承受的冲击。平滑的启动过程经过200s左右将加速到准同步速度即95%额定转速ne，然后并进电网，拉进同步运行。

2003年5月鞍钢第一台电动鼓风机顺利并网运行，为新1#高炉送风。风机的驱动电动机为超大型同步电动机，其额定功率为42mw，电机启动采用变频器软启动，控制系统采用simadyn d计算机控制系统。simadyn d是西门子变频器的核心技术。新1#高炉鼓风机同步电动机与启动变频器是一拖一的方式，而最近将投进运行的新2#、3#高炉是采用一拖二的方式。即一台变频器可以拖动两台同步电动机分时启动。鞍钢引进的这套西门子变频器软启动装置是西门子公司新的版本，其硬件及其软件技术水平较国内其它钢铁企业引进的同类的设备有较大的进步。

学习和把握这些相关的技术对生产维护和今后的发展有着极其重要的现实意义。

2 变频器的技术数据及其组成

用于超大型同步电动机软起动的交－直－交电流型变频器。

2.1 主要技术数据

（1）额定电压:2×2.9kv，3相
电压波动范围:＋10%～-10%;
（2）额定频率: 50hz±2%;
（3）直流环节功率:2×4.8mw;
（4）频率控制范围:1:10;
（5）正常运行环境温度:＋5℃～40℃;
（6）正常环境温度情况下，可连续3次启动，第4次间隔60min。

2.2 变频器及其功率部分

主要包括:

（1）进线侧的整流器和电机侧的逆变器，使用的都是6qc7全控三相桥;
（2）变频器的整流侧与逆变侧都无熔断器;
（3）晶闸管用光纤间接触发，每个晶闸管都有反馈信号;
（4）逆变器侧装有lem的电子互感器（在各频率范围内都有高精度的直流电流互感器）;
（5）直流环节的电抗用具有足够大的电感量，用以降低电流的纹波和限制电流变化率;
（6）在变频器的进线和出线端都装有过电压限制器;
（7）启动变频变压器，为与电网电压和电机电压有一个优化的匹配，需在变频器的输进与输出端配置变频变压器，其中:

降压变压器（进线侧），树脂浇注干式三绕组变压器，11400kva，10.0kv/2×2.9kv，50hz,工厂车间通风降温，uk≤13.5%;
升压变压器（电机侧），树脂浇注干式三绕组变压器，11400kva，2×2.9kv/10.0kv，50hz，uk=8.5%。

系统的控制器使用的simadyn d控制系统，该系统是一个全数字化可自由配置带多微机系统，专门用于系统的计算和快速的开闭环控制。

3 同步电动机软启动原理

同步电动机软启动原理是采用交－直－交变频技术。变频设备为电流型，即在直流环节有一个较大电感的直流电抗器，既有滤波功能又能当逆变侧发生短路故障时，由于电抗器的存在，电流不会发生突变，而电流调节器会迅速响应，使整流电路的晶闸管触发角后移，电流将被限制在安全范围内。

由于电源采用三相桥式整流电路，逆变器输出电流的谐波成份很大，会引起电机额外的发热和转矩的脉动。另外变频装置还会产生较大的共模电压，进而影响电机的尽缘。为解决上面题目，该系统采用12脉冲整流技术。

在软启动过程中，还采用了直流脉动技术。同步电动机的转子中由于外加励磁电流，在转子转动时电机定子中将产生感应电势，当这个电势反向作用于逆变侧的晶闸管时，晶闸管会关断，利用这个电势就可实现逆变晶闸管的自然换相。但是在当电机转速很低时（例如5%ne以下），电机的定子电势很低，不能使晶闸管关断实现自然换相。为了解决这个题目，采用了直流脉动技术。也就是说电动机启动初期，电机转速低于5%ne期间，当逆变器的晶闸管需要换相时，想法使逆变器的电流降低到零，使逆变器的晶闸管暂时全部关断，然后将根据触发的顺序给应导通的晶闸管加上脉冲。恢复直流电流时，电流将按触发的顺序流经新导通的晶闸管，从而实现从一相到另一相的换相。由于逆变器晶闸管顺序导通,通风除尘，直流电流顺序地流过电动机定子的相应绕组，并产生合成磁场，这样绕组电流不断的变化必将在电机中产生一个旋转磁场，带动转子旋转，转子旋转的速度由逆变器的触发周期确定，当电机转速达到5%ne以上时，电机定子产生的电势足够大时，逆变器的晶闸管采用自然换相，这样电机转子产生的启动转矩将使电机继续不断地进步转速，一直到95%ne时，电机将并网拉进同步（符合并网条件时）。变频器退出系统，从而实现同步电机的软启动。

采用软启动技术，必须在电机空载下启动并网。所需功率只有9000kw左右，远远小于异步启动和额定功率（42000kw），所以对电网冲击很小,负压风机水帘。

在消化有关资料中得知:假如在同步切换瞬间，由于电网压降原因造成电机失步而切换失败，变频器有能力在任何转速情况下，再次“捉住”电机，使之加速到同步，直至切换成功。

在正常运行期间，假如励磁存在，由于短时过载或10kv电压丢失，造成电机失步超200ms，变频器将从励磁控制器得到信号而第自动再启动，并有能力在任何转速情况下“捉住”电机转子使之加速并同步直至切换到电网。

以上两点对高炉安全连续的送风是十分内必要的。

4 软启动器的控制

4.1 软起动控制原理及过程

软启动simadyn d数字控制系统应用矢量原理，并通过系统的开环和闭环控制来实现对软启动过程的控制，采用失量控制方式的目的，主要是为了进步变频器的动态性能。根据交流电动机的动态数学模型，利用坐标变换的手段，将交流电动机的定子电流分解成磁场分量（电流）和转矩分量（电流），并分别加以控制，即模仿自然解耦的直流电动机的控制方式，即对磁场分量和转矩分量分别控制，以获得类似于直流电机调速的动态性能。

在矢量控制方式中，磁场电流实际值和转矩电流实际值可以根据测定的电机定子电压、和电流的实际值经变换计算求得。磁场电流和转矩电流的实际值与之相应的设定值进行比较和调节。

开环控制包括:电机速度≤5%额定转速时控制;开、合短路器的控制;压力、温度、各种保护连锁之间的逻辑控制。

闭环控制包括:电流控制与速度控制;系统的设计成带电流闭环控制的速度环控制，即双闭环系统;通过控制电源侧的整流器，电机流过相应的电流，以获得保持电机转矩所需的力矩。

电机定子通过逆变器流进方波电流。电机转子中通过磁场电流，由于转子的旋转，产生空间变化的磁场，在电机定子中产生感应电势。在低转速时，励磁电流保持不变，定子电压只与转速成正比。为了确定定子电流的顺序（逆变器晶闸管触发的顺序），定子电压被丈量（尽对值、相角），然后产生逆变器的触发脉冲，逆变器自然换相，换相电压由同步机提供。在0～5%额定转速时，电机电压很低，不能实现自然换相，为保证逆变器可靠的换相，采用直流脉动技术。周期地将直流环节电流降低到零，逆变器晶闸管按设定值周期地触发，带动转子旋转。当电机电压较高时，就可以实现自然换相。逆变器的晶闸管从一相到另外一相的触发信号由同步电压获得。同步电机电压过零点被丈量，并作为电机侧逆变器的触发信号。这样也保证了电机侧逆变器的晶闸管触发永远与电机电压同步，以使同步机始终保持同步。当电机的实际速度小于设定的速度时，速度检测器将输出信号到电流控制器，电流控制器改变整流器晶闸管的触发角，增大输出直流电流，电机转矩增加，电机速度增加，直到电机的电磁力矩与负荷力矩平衡。当电机转速达到准同步转速时给同步器信号，同步器开始进行检测，比较、当满足同步条件时，由同步器发出指令合上断路器，同步电机并网，软启动器退出，完成软启动过程。

软启动开闭环控制都在simadyn d控制系统实现。全部控制功能文件安装在八个处理器中，每个处理器执行特定任务的功能包，功能包的功能用参数和strucg图来定义。

4.2 功能包

simadyn d系统中还包括建立处理器与外围设备通讯@?fp功能包。

（1）模块se21.2:处理器ps16与电机侧晶闸管的接口模块，用来丈量实际值与检测值及晶闸管的状态;
（2）模块se48.1:处理器pm16与电源侧晶闸管的接口模块，用来丈量实际值以及晶闸管的状态;
（3）模块sa60:同步模块，用来丈量电机电压，经计算产生脉冲的同步信号;
（4）模块sav22:触发模块，通过光纤与晶闸管连接（实现控制设备与高压设备隔离），给晶闸管触发信号，同时用光信号可对晶闸管状态进行监视;
（5） p1（pm16）:完成速度的闭环控制和相应相序控制;
（6） p2、p3（pg16）:进行电源侧的晶闸管的闭环控制;
（7） p4（ps16）:进行电机侧晶闸管的控制;
（8） p5、p6（pm16）完成启动过程的诊断;
（9） p7、p8（pm16）:进行可控硅的状态诊断;
（10） cs7:通讯模块;
（11） em11:模拟、数字量混合输进输出;
（12） ea12:模拟量输出。
（13） ts12:触发模块。

4.3 电机启动过程的顺序控制

（1）检测主机与辅机设备开机条件;
（2）由dcs发出开机命令给s7-300（电机运行plc）;
（3） s7-300发启动命令给simadyn d;
（4） simadyn d合启动升降变压器断路器;
（5）检测断路器已合上;
（6）开闭环控制;
（7）加励磁;
（8）检查励磁是否正常;;
（9）发启动的触发脉冲信号;
（10）电源侧晶闸管加触发脉冲;
（11）电机侧晶闸管加触发脉冲;
（12）同步器检测同步;
（13）同步后，由同步器发出进网命令。

5 励磁系统

电动鼓风机的同步电动机采用它励的无刷励磁，励磁电源取自380v低压工作电源，经低压变频器变为可调的交流电源输进到励磁的电机定子中，励磁机转子与同步电机转子同轴，转子绕组经二级管与同步机转子励磁绕组相连接，为转绕组提供直流励磁电流。

励磁电流的控制，在软启动期间由 simadyn d系统控制，并网后由s7-300控制，在启动期间，应保持较大的励磁电流，目的是使电机不失步，同时在电机定子中产生较大的电压，以便能正确丈量电机转速，从而完成软启动的闭环控制。并网后，励磁的控制有三种方式:恒励磁电流控制、恒电机电压控制、恒功率因数控制。为保证电机不失步，在正常运行时，电机励磁也应采用恒功率因数控制。

6 结束语

自投产以来，高炉鼓风机都是一次启动成功并连续运转，整个启动过程与正常运转时一样，电机电磁噪声与振动都很小，另外系统的监控功能齐全，人机界面友好，增强了系统的可靠性。自投产以来，从未发生因电机控制系统故障而影响生产的情况。(end)

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收录时间:2011年01月28日 06:06:20 来源:未知作者:

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