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JJR1000型软启动器在水泵起动控制中的应用
jiang_0514 发表于 2009/6/2 13:01:06 871 查看 1 回复 [上一主题] [下一主题]
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JJR1000型软启动器在水泵起动控制中的应用
摘 要：煤泥泵常采用软起动控制方式。基于PLC可编程控制器的软起动控制系统，实现了对水泵的起、停控制、运行监视和保护。
关键词：PLC；可编程控制器；水泵起动；控制；软起动器
2001年，对选煤厂技改，增加一套能力250×10000t的模块式重介系统，洗选13mm以下末煤。其中，粗煤泥处理系统中有一台型号10／8ST—AH的煤泥泵（电机Y355L2—8220kW／380VAC）。为避免水泵电机直接起动时对电网冲击，并降低变压器的配置容量和投资成本，在煤泥水泵电机主回路控制上，选用上海的JJR1000系列软起动器。
1 软起动控制器简介
JJR系列全数字软起动控制器，是以先进的16位单片机为控制核心的大功率晶闸管组件，具有转矩控制的软起动、限流起动、全压起动、双斜坡软起动和软停止功能；参数可根据负载自行设定，并具有过流、过载、缺相等多种保护。该软起动装置输出电压按设定的要求上升，使受控电机的转矩按优化的加速曲线完成起动过程；旁路关掉晶闸管组后，由交流接触器工作。
2 与传统控制方式比较
3相鼠笼型异步电机起动或停车过程中，存在一系列问题：全压起动的冲击转矩对拖动系统的冲击和起动电流对电网冲击。运行时，电机端电压超过其额定电压，铁损上升；低于额定电压，则电动机铜损上升。停机时，如拖动系统突然失去转矩，靠系统的摩擦转矩克服系统惯性的滑行停车，也给拖动系统带来诸多问题，如水泵的水锤现象等。
JJR系列软起动器覆盖5．5～500 kW，广泛应用于工业领域的交流鼠笼电机传动设备，是传统的星一三角起动、电抗器起动、自耦减压起动器的更新换代产品，有很多优点。
（1）采用16位单片机全数字自动控制；
（2）起动转矩电流、电压、时间可按负载灵活设定，取得最佳的电流冲击和转矩控制特性；
（3）对电机提供平滑的渐进起动过程，减少起动电流对电网冲击，降低设备的振动和噪声，延长传动系统寿命，并改善劳动环境；
（4）起动电流可根据负载调整，减少起动损耗，以最小的电流产生最佳转矩；
（5）软停车特性，可大大延长电触点寿命，并满足不同场合需求；
（6）具有过流、过载、缺相等多种保护，可保证设备和电机安全；
（7）方便的外控接口有多种功能：数字延时起动控制、软停控制输入、起动延时继电器输出和故障继电器输出；
（8）相序可自动识别并具相序保护功能；可自由停止和软停止，时间可调节；
（9）4～20mA标准模拟电流输出可与仪表连接；
（10）双电源隔离确保控制部分不受强电干扰。
3 软起动控制方式的系统构成
煤泥泵使用了一台软起动器，分别对煤泥泵实现一对一的软起动控制。每个PLC控制器与一台软起动器安装于集控室内的水泵控制柜内。操作人员可根据监控画面上超声波液位计变送器显示的液位值来控制现场煤泥水泵的软起、软停；还可根据现场设定的液位值来实现煤泥水泵的自动控制起动（85 液位）和停止（15％液位）。
3．1 一次回路
一次回路系统图中，柜内一次系统主要包括：一台JJR1000软起动器；一台德力西CDM1—630／500A带过载、欠压、短路保护的断路器；一组旁路B500交流接触器和3只电流互感器。PLC控制器发出命令后，软起动器开始起动水泵；起动完成后，由接触器自动将软起动器旁路切换，以实现对其保护。
3．2 2次控制回路功能
2次系统图中，水泵软起动系统的控制核心为PLC控制器。有模拟量输入点和0／I输入和输出继电器点，应用这些输入／输出点可对软起动系统进行控制。在现场维护、检修时，可以从监控画面打到就地位进行就地起车，就地的起、停信号也要输入到DI输入模块里；再经PIC程序读写发出指令，PLC控制器发出的起动、停止信号分别送到配电柜里的起车继电器QKA和停车继电器TKA。如果要执行集中自动化控制，煤泥池的液位达到85时，起车继电器QKA得电吸合并随之其常开触点也闭合，即O3一O4点接通，JJR软起动器开始按照用户设定的参数运行。延时6～13s后，K1触点闭合，自动切换到旁路接触器KM上运行，等到煤泥池里的液位达到15时，PLC控制器发出停车指令到停车继电器TKA，使其得电吸合，从而带动其辅助常闭触点断开，即02—04点断掉，泵就可以实现停车。在这样的运行过程中，有过载出现，就会经过KH过热继电器的辅助常闭触点的断开，即01—04点间断开，起到过载保护作用。如果要就地手动起动煤泥泵，起动按钮QA的输入信号送到输入模块，再经过PIC程序读写发出起车指令到QKA继电器，QKA辅助触点闭合，JJR软起动器运行。经过延时，自动切换到旁路接触器KM上运行，按下停止按钮TA，TA按钮的常闭触点断开的瞬间，把PLC的输出模块的电源断掉，实现停车。
4 注意事项和日常维护
（1）JJR软起动器的输入端接通电源后，负载开路或缺相时，即使在停止状态，其输出端仍会带有相当高的感应电压。禁止接触软起器的输出端，否则会有触电危险。JJR软起动器的控制电路板上带有380 V 电压，调试时不得接触。
（2）JJR软起动器输出端的感应电压不影响使用。该电压由可控硅的漏电（可控硅、GTR、IGBT等固态半导体器件均有不同程度的漏电）和dv／dt阻容滤波回路的交流通路产生。用电压表对零测量，约为100～380 V（与电压表内阻有关）。该电压负载能力很小，在输出连接负载后消失。
（3）用于提高功率因数的无功功率补偿电容器必须连接在JJR软起动器的输入端，否则将损坏软起动器中的可控硅功率器件。
（4）不得用兆欧表测量JJR软起动器输入与输出间的绝缘电阻，否则可能因过压而损坏软起动器的可控硅和控制板。可用兆欧表测量JJR软起动器的相间和相对地绝缘。但预先应用3根短路线分别将3相的输入端与输出端短接，并拔掉控制板上的所有插头。
（5）不得将JJR软起动器主回路的输入与输出端子接反，否则将导致软起动器非预期动作，损坏软起动器和电机。
（6）使用旁路接触器时，起动回路相序应与旁路回路相序一致，否则旁路切换时将发生相间短路，使空气断路器跳闸甚至损坏设备。
（7）7、8、9、10端子使用内部工作电压，不得在这些端子上连接其他外部电源，否则将损坏软起动器的内部电路。
如果灰尘太多，将降低软起动器的绝缘等级，可能使其不能正常工作。用清洁干燥毛刷轻轻刷去灰尘，或用压缩空气吹去灰尘。配电室内比较潮湿，要定期干燥，用电吹风或电炉烘干，这样才能保证设备正常、良好运行。
参考文献
[1]王东青宫淑贞．可编程序控制器原理及应用．2002．07．
[2]于彤彦 李辰．新型电机软起动器在工业控制中的应用．1998．03．
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qzvalvesa 发表于 2009/6/2 13:01:06
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引用 qzvalvesa 2009/6/2 13:01:06 发表于2楼的内容
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