1、星／三角起動(dòng)和軟起動(dòng)
    天津鋼管公司煉鋼廠離心風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的控制部分原來采用“星／三角”轉(zhuǎn)換起動(dòng)電路，現(xiàn)在改為由ABB軟起動(dòng)器控制風(fēng)機(jī)的起停。
1.1 兩者的比較
    星／三角起動(dòng)屬于降壓起動(dòng)方式，當(dāng)電路接通為基形時(shí)，電壓約為58%．當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定值時(shí)，電路轉(zhuǎn)換為三角形，電機(jī)接全壓起動(dòng)至額定轉(zhuǎn)速。該方式與直接接全電壓起動(dòng)時(shí)相比，電流和轉(zhuǎn)矩降低到25%～30%，比直接加全壓起動(dòng)是有明顯優(yōu)勢(shì)的。但當(dāng)電路轉(zhuǎn)為三角形時(shí)，電壓增至全壓，電流突增，若為大電流電機(jī)，引起電網(wǎng)波動(dòng)，轉(zhuǎn)矩增大，對(duì)設(shè)備沖擊很大，機(jī)械應(yīng)力劇烈。星／三角和軟起動(dòng)兩種方式的比較如圖1所示。

    軟啟動(dòng)器是集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，也屬于降壓起動(dòng)方式。從圖1中的曲線可以看出，它明顯優(yōu)于星／三角起動(dòng)方式。圖1(a)中的軟起動(dòng)方式，電機(jī)初始電壓為全電壓的30%（在ABB的軟起動(dòng)器中，可以設(shè)定初始電壓值為全壓的30%～70%），經(jīng)過延時(shí)，逐步升壓，轉(zhuǎn)速上升，最終電壓升至全壓，轉(zhuǎn)速達(dá)到額定值；圖1(b)表明軟起動(dòng)方式時(shí)電機(jī)的起動(dòng)電流穩(wěn)步上升至B點(diǎn)，再降至額定值左右，不會(huì)對(duì)電阿造成沖擊；從圖l(c)的電機(jī)轉(zhuǎn)矩特性來看，軟起動(dòng)方式時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性曲線相當(dāng)平滑，說明機(jī)械應(yīng)力穩(wěn)定變化。
1.2  ABB軟起動(dòng)器的主要特點(diǎn)
    在離心風(fēng)機(jī)系統(tǒng)中使用的軟起動(dòng)器是ABB公司的智能型產(chǎn)品PSTlB-370，它的主要特點(diǎn)有以下幾方面：
    (1)內(nèi)置旁路接觸器，當(dāng)軟起動(dòng)器完成起動(dòng)任務(wù)后，旁路接觸器投入運(yùn)行，保護(hù)了電子器件受損壞并延長其使用壽命；
    (2)先進(jìn)的集成保護(hù)功能；
    (3)數(shù)碼顯示參數(shù)，使設(shè)置和操作簡單；
    (4)通用總線通信系統(tǒng)（該功能在本系統(tǒng)中未用）；
    (5)可編程信號(hào)繼電器，通過菜單預(yù)設(shè)報(bào)警信號(hào)、故障或其它事件；
    (6)過載系數(shù)為115%，即這個(gè)軟起動(dòng)器的額定電流為370 A．它可以一直工作在370 x115%=425.5(A)。
2、風(fēng)機(jī)的作用
    離心風(fēng)機(jī)將主風(fēng)機(jī)吸至布袋的灰塵清至灰倉，完成清灰任務(wù)。由于該風(fēng)機(jī)在清灰時(shí)將布袋粘附的灰吸下來，而主風(fēng)機(jī)是將煙塵吹至布袋，兩者氣流方向相反，因此該風(fēng)機(jī)又稱為反吹風(fēng)機(jī)。
2.1風(fēng)機(jī)清灰系統(tǒng)簡介
    風(fēng)機(jī)清灰系統(tǒng)由一臺(tái)功率為160 kW，風(fēng)量為75000 m³／h的風(fēng)機(jī)、氣流管道、10個(gè)灰倉和10個(gè)布袋室、10個(gè)氣流方向轉(zhuǎn)換裝置組成。氣流轉(zhuǎn)換裝置由擋板、驅(qū)動(dòng)氣缸、電磁閥、限位等部件構(gòu)成。清灰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。
 
2.2清灰原理
    主風(fēng)機(jī)將煙塵經(jīng)管道送至除塵器區(qū)域。當(dāng)反吹風(fēng)機(jī)運(yùn)行后，清灰即開始，由程序來控制10個(gè)布袋室按序逐一完成清灰，每個(gè)布袋室清灰1min10s，在完成一個(gè)循環(huán)后，間歇15 min后，開始下一個(gè)循環(huán)。如圖2所示，當(dāng)右邊的布袋室在清灰時(shí)，該布袋室的氣流轉(zhuǎn)換裝置的擋板打在AF位置，而其它9個(gè)布袋室的氣流轉(zhuǎn)換裝置打在BC位置或BE位置。即清灰時(shí)，氣流方向?yàn)椋翰即�一灰倉上部—經(jīng)擋板導(dǎo)流一反吹灰通道—氣流管道一反吹風(fēng)機(jī)。在反吹風(fēng)機(jī)的吸力作用下，布袋上粘附的灰塵抖落在灰倉中。
3、風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)
3.1  主回路及控制線路設(shè)計(jì)
    結(jié)合ABB軟起動(dòng)器的電路和使用實(shí)際，設(shè)計(jì)了圖3所示的主回路及控制線路。Q1為帶有輔助觸點(diǎn)的斷路器，H1為帶有常閉過熱觸頭的過熱過流裝置，Rl為快熔，UI為ABB軟起動(dòng)器。B1，B2為在現(xiàn)場起動(dòng)時(shí)操作盤上的停止按鈕和起動(dòng)按鈕，B3為軟起動(dòng)器的復(fù)位按鈕。在遠(yuǎn)程起動(dòng)風(fēng)機(jī)時(shí)，鑰匙按鈕S1打在R位，通過監(jiān)控畫面，發(fā)出起動(dòng)指令，該命令被送至PLC，PLC執(zhí)行程序，若條件滿足，輸出信號(hào)給K13，接著軟起動(dòng)器運(yùn)行。

3.2軟起動(dòng)器的參數(shù)設(shè)置
    軟起動(dòng)器上電后，通過它的LCD顯示屏即可進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。在主菜單里，有應(yīng)用設(shè)置、基本設(shè)置、功能設(shè)置等子項(xiàng)，首先，將應(yīng)用設(shè)置選為離心風(fēng)機(jī)。根據(jù)本系統(tǒng)的具體情況，設(shè)定的重要參數(shù)如表1所示。
 
    在表1中，電流設(shè)定為電機(jī)的額定電流295A，即I_e；設(shè)定編程輸出繼電器K4，K5為運(yùn)行功能，因?yàn)樵陔娐吩O(shè)計(jì)（圖3）中用到了該功能；設(shè)定編程輸入0（即軟起動(dòng)器端子6和11）為復(fù)位。參數(shù)大電流保護(hù)具有一個(gè)固定的跳閘值為200 ms內(nèi)8倍額定電流。參數(shù)大電流報(bào)警是指當(dāng)軟起動(dòng)器在全電壓30 s后，開始對(duì)電路監(jiān)測(cè)，一旦電流高于設(shè)定值2L，就發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
3.3軟啟動(dòng)器及系統(tǒng)的運(yùn)行
3.3.1存在問題及參數(shù)調(diào)整
    軟起動(dòng)器還有兩個(gè)重要參數(shù)：電機(jī)欠載保護(hù)和電機(jī)欠載報(bào)警。在上文中沒有設(shè)定其值，是由于負(fù)載的特殊性。在前文中提到，反吸風(fēng)機(jī)的負(fù)載有兩種狀態(tài)：清灰和不清灰。當(dāng)清灰時(shí)，負(fù)載變大，電流增加；不清灰時(shí)，負(fù)載恢復(fù)，電流接近電流額定值。根據(jù)觀察，其電流變化規(guī)律大致如圖4所示。
    當(dāng)電流設(shè)定為295 A時(shí)，電機(jī)要在350 A左右運(yùn)行11 min 40 s，則軟起動(dòng)器監(jiān)測(cè)電機(jī)長時(shí)間處于過載狀態(tài)發(fā)出過載保護(hù)信號(hào)，使系統(tǒng)停機(jī)；當(dāng)電流設(shè)定為370 A時(shí)，電機(jī)在260 A左右運(yùn)行15 min．軟起動(dòng)器監(jiān)測(cè)電機(jī)長時(shí)間處于欠載狀態(tài)，發(fā)出欠載保護(hù)信號(hào)，使系統(tǒng)停機(jī)。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，將電流設(shè)定為軟起動(dòng)器的額定電流370 A，取消了電機(jī)欠載保護(hù)和報(bào)警功能。
   因此，對(duì)軟起動(dòng)器的參數(shù)作了調(diào)整，見表2。
表2  風(fēng)機(jī)參數(shù)設(shè)定調(diào)整

參數(shù)	參數(shù)值
電流	370A
電機(jī)過載類別	30
限流倍數(shù)	3Ie
堵轉(zhuǎn)跳閘程度	3Ie

3.3.2運(yùn)行情況
    在起動(dòng)過程中，通過軟起動(dòng)器的LCD顯示屏觀察電機(jī)的電流在60 s內(nèi)平穩(wěn)上升，在現(xiàn)場看到風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速平穩(wěn)上升至額定值，電機(jī)發(fā)出的噪聲明顯好于星／三角起動(dòng)方式下的電機(jī)噪聲。
4總結(jié)
    本系統(tǒng)中使用的軟起動(dòng)器是ABB公司新推出的智能型產(chǎn)品，功能強(qiáng)大，操作簡單，基本上無需維護(hù)。經(jīng)過在該系統(tǒng)中使用一年以來．運(yùn)行穩(wěn)定；解決了電流突跳對(duì)電網(wǎng)的沖擊，使機(jī)械設(shè)備的應(yīng)力大大減小。