变频器代替软起动器的改造

2013-09-01秦荣超

电气技术 2013年6期

郑磊秦荣超

（山东鲁碧建材有限公司，山东莱芜 271104）

1 改造背景

我公司的一条 1000t/d的熟料生产线煤均化系统建于2002年。今年8月，由于现场灰尘多等原因，布料机大车行走出现故障，大车一开动，软起动器报故障，经查是内部触发板已坏。该软起动器没有备件，订货周期较长，如果不进行改造这样就耽误生产，造成不必要的损失。

2 变频器代替软起动器的可行性分析

2.1 两者区别

（1）软起动，就是起动的时候用，起动完毕就退出，电动机以恒定转速运行。变频更多的功能在于控制功能，变频器是全程起作用，变频会根据所带负荷的变动要求进行平稳调速，它通过改变电动机的频率从而实现无级调速。

（2）软起动的起动力矩是直线上升，只能应用于对起动力矩要求不高的场合。变频器可以达到200%的起动力矩，可以应用于提升负载。

（3）变频器可以实现很多软起动不能实现的复杂和智能功能，节能效果显著，但价格较高；软起主要是用于起动电流较大的场合，以防止线路电压降太过明显，影响其他电器设备或者烧毁电机。

2.2 共同点

变频起动和软起动都是降压起动，都有限制起动电流的功能。一句话：软起动能做到的，变频器都能做到，软起动就是价格相对便宜。因此，用变频器代替软起动器在理论上是可行的。

3 改造过程

3.1 大车控制原理图

经过可行性分析后大胆尝试，将软起动控制改造为变频器控制，自改造以来小车运行稳定，取得了比较好的效果。现将改造情况介绍如下，供同行参考。

图1为原软起动器的主回路。从主回路分析，大车需要南、北两个方向行走，而软起动器内部不能提供反向电压，只能通过两个接触器 KM501、KM502来提供反相电压。控制回路（图纸省略）过程是：假设大车往南行走，单机起动后，KA50接通，触发软起动器工作，KM501接通，软起动器主回路接通，电机平滑启动，待电机起动完成后，软起动器内部R2A、R2C接通，该点控制旁路接触器KM801吸合，起动完成，电机匀速行走，直到发出停车信号，KA50断开，软启动器自由停车。

图1 原大车控制回路图

因软起动器坏，改成变频器（型号：松下VF-8Z）控制，控制原理如图2所示。

图2 改造后大车控制原理图

变频器可通过外部控制信号就可控制变频器输出的相序，从而实现电动机正反转控制，无需外部元器件来倒相，接线简单，因此我们将KM501、KM502去除不用，旁路接触KM801也不需要，通过KA50与KA51来实现变频器的触发，对相应的端口进行设置即可。

3.2 参数设置

首先设置电机参数。参数见表1。

表1 参数设置

光设置完电机参数是不够的，电机行走频率我们不需要外加模拟量信号（比如电位器等），可以通过从操作面板设定频率。我们将变频器的端口进行参数设置。参数 NO.8为自控/外控选择，设定为 5（端口10：正转起动/停止，端口11：反转起动/停止）。将参数NO.9（自控/外控频率）改为0（自控，从操作面板设定频率），同时将 NO.54参数下限频率改为40，这样起动后就会按照下限频率起动。

4 现场应用中的经验、体会

在实际改造过程中，遇到了以下故障，希望给读者以参考和借鉴作用：

1）试车时候，小车不能起动。按照当时设定加速时间20s起动时，小车频率上升的很缓慢，万用表量输出电压较低，只有200V，小车报OL过流故障。怀疑是加速时间过长，电机输出转矩较小，更改加速时间为 15s仍不能起动。仔细查看说明书，发现参数NO.17：加速频率保持。当设定的加速时间对于惯性负载来说太短时，此参数可被暂时用来减少加速速率，以防止过电流跳闸。故将参数改为0（失速防止功能失效）。重新试车，小车能正常开起，并按照40Hz运行。

2）小车停止过程中，小车停车不能很快停下来。在两端极限位置存在极大隐患。为防止小车把限位开关顶坏，将停车方式改为惯性停车。变频器的输出被停止信号立即关掉。再次试车，小车抱闸正常。