摘 要：在傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠鍋爐吹灰器控制中，吹灰器的電機(jī)一般采用接觸器控制，在啟動(dòng)前進(jìn)和前進(jìn)到位后退時(shí)，電機(jī)直接啟動(dòng)，對(duì)于普通吹灰器影響不大，但對(duì)于長伸縮式吹灰器，因吹灰槍管過長，電機(jī)直接啟動(dòng)速度變化快，會(huì)造成槍管晃動(dòng)，這種晃動(dòng)會(huì)使槍管有撞擊鍋爐水冷壁的風(fēng)險(xiǎn)，給鍋爐運(yùn)行造成安全隱患。使用英威騰Goodrive200A變頻器來控制吹灰器電機(jī)，可實(shí)現(xiàn)柔性啟動(dòng)，并能根據(jù)吹灰器的運(yùn)行需要設(shè)置加減速時(shí)間、正反轉(zhuǎn)死區(qū)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)長伸縮式吹灰器平穩(wěn)運(yùn)行！本文以湖北某公司長伸縮式吹灰器控制為例，介紹了英威騰電氣股份有限公司開發(fā)的Goodrive200A系列變頻器在吹灰器控制中的應(yīng)用。
一、引言
在傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠鍋爐吹灰器控制中，吹灰器的電機(jī)一般采用接觸器控制，在啟動(dòng)前進(jìn)和前進(jìn)到位后退時(shí)，電機(jī)直接啟動(dòng)，這一控制方式存在著很多局限和不足，特別是對(duì)于目前1000WM機(jī)組火力發(fā)電廠鍋爐使用的超過16米行程的長伸縮式吹灰器控制，啟動(dòng)停止及正反轉(zhuǎn)切換時(shí)，電機(jī)速度突變，槍管太長造成晃動(dòng)很大，嚴(yán)重影響安全運(yùn)行。
為了解決接觸器控制電機(jī)的不足，擬采用變頻器控制吹灰器電機(jī)來進(jìn)行升級(jí)改造，使長伸縮式吹灰器能安全平穩(wěn)運(yùn)行，對(duì)保障火力發(fā)電廠安全發(fā)電有重要意義！
圖 1 湖北某公司的HX-HMI系列鍋爐吹灰控制系統(tǒng)示意圖
圖 2 湖北某公司生產(chǎn)車間的長伸縮式吹灰器外形圖
二、控制要求
本文以英威騰變頻器在對(duì)原以接觸器控制進(jìn)行升級(jí)發(fā)行為例進(jìn)說明具體要求如 下 ：
a) 原吹灰器控制運(yùn)行時(shí)晃動(dòng)量約為150mm，前進(jìn)到位后退瞬間晃動(dòng)量約為200mm。
b) 吹灰器電機(jī)功率為2.2KW，每臺(tái)鍋爐有長伸縮式吹灰器約50臺(tái)左右。
c) 因吹灰器同一時(shí)間只運(yùn)行2臺(tái)，變頻器需要進(jìn)行一拖多控制（一般為一拖四），每臺(tái)鍋爐所需要變頻器20多臺(tái)，集中安裝在動(dòng)力柜內(nèi)。
d) 啟動(dòng)和停止加減速時(shí)間需要根據(jù)運(yùn)行要求進(jìn)行設(shè)置，控制晃動(dòng)量120mm以內(nèi)。
e) 正反轉(zhuǎn)切換時(shí)需要柔性轉(zhuǎn)換，死區(qū)時(shí)間能進(jìn)行設(shè)置，控制晃動(dòng)量100mm以內(nèi)。
改造前，對(duì)原接觸器控制吹灰器原理進(jìn)行分析：
圖 3 湖北華興公司吹灰器本體接線示意圖
1、電機(jī)主回路
吹灰器需要前進(jìn)和后退，這就需要電機(jī)能夠正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，通過二個(gè)接觸器對(duì)電機(jī)相序進(jìn)行調(diào)換，控制電機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)吹灰器進(jìn)退伸縮運(yùn)動(dòng)。
圖 4 普通吹灰器采用接觸器控制的動(dòng)力主回路
2、控制原理簡(jiǎn)述
在吹灰器前極限位置和后極限位置，安裝有行程開關(guān)，在本體接線盒中安裝有控制開關(guān)、前進(jìn)和后退按鈕。將控制開關(guān)撥到ON位置，按下前進(jìn)按鈕，持續(xù)5秒鐘，前進(jìn)接觸器吸合，吹灰器電機(jī)開始正轉(zhuǎn)，吹灰器開始前進(jìn)，離開后行程開關(guān)，前進(jìn)接觸器通過后行程開關(guān)自鎖吸合，當(dāng)吹灰器前進(jìn)到前行程開關(guān)后，前行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)斷開，前進(jìn)接觸器彈起，吹灰器電機(jī)停止正轉(zhuǎn)，同時(shí)，后退接觸器吸合，并通過后限位常閉觸點(diǎn)自鎖，吹灰器電機(jī)開始反轉(zhuǎn)，當(dāng)吹灰器后退到后行程開關(guān)時(shí)，后行程開關(guān)常閉觸點(diǎn)斷開，使后退接觸器彈起，吹灰器電機(jī)停止工作。
圖 5 普通吹灰器采用接觸器控制的控制回路
3、使用英威騰變頻器升級(jí)改造后的主動(dòng)力回路
圖 6 升級(jí)后的英威騰變頻器一拖多動(dòng)力回路
4、使用英威騰變頻器升級(jí)改造后的變頻器控制回路
圖 7 升級(jí)后的英威騰變頻器控制回路
三、英威騰 Goodrive200A 系列變頻器介紹
Goodrive200A 變頻器是深圳市英威騰電氣股份有限公司新開發(fā)的一款高性能閉環(huán)矢量變頻器，具有優(yōu)異的矢量控制性能，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制、速度控制的一體化，能滿足不同客戶多種應(yīng)用需求。同時(shí)，Goodrive200A變頻器具有超出同類產(chǎn)品的防跳閘性能和適應(yīng)惡劣電網(wǎng)、溫度、濕度和粉塵能力，極大提高產(chǎn)品可靠性。
1. 產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的參數(shù)自學(xué)習(xí)，提供優(yōu)異的電機(jī)驅(qū)動(dòng)性能；
2. 具有先進(jìn)的開環(huán)矢量控制性能，良好的電壓、電流控制技術(shù)；
3. 產(chǎn)品設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循IEC國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，并通過了CE認(rèn)證測(cè)試；
4. 標(biāo)配內(nèi)置RS485通訊接口，支持Modbus通訊協(xié)議；易用的上位機(jī)軟件，便于監(jiān)控和調(diào)試；
5. 內(nèi)置選配C3濾波器，可外置選配C2濾波器，EMC性能更優(yōu)秀，使產(chǎn)品在電磁干擾場(chǎng)合更適用；
6. 30KW（含）以下變頻器內(nèi)置制動(dòng)單元，全系列標(biāo)配可進(jìn)行參數(shù)拷貝的高性能鍵盤，極大方便客戶使用和操作；
7. 產(chǎn)品支持共直流母線方案，支持直流供電模式，可提供直流、能耗、短路和磁通四種制動(dòng)方式，具有簡(jiǎn)易供水、瞬時(shí)掉電不停機(jī)等多種功能，可較好地滿足客戶各種使用需求；
8. 產(chǎn)品為半書本型結(jié)構(gòu)、獨(dú)立風(fēng)道設(shè)計(jì)，支持壁掛、法蘭、落地安裝方式，為客戶提供更可靠、更經(jīng)濟(jì)的安裝使用方式。 {$page$}
四、系統(tǒng)接線及調(diào)試
整個(gè)系統(tǒng)是通過英威騰變頻器為核心，通過獨(dú)立的接觸器來實(shí)現(xiàn)一拖多的控制。按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行接線；
4.1 系統(tǒng)調(diào)試
調(diào)試主要要解決的是：在確保長伸縮式吹灰器運(yùn)行中槍管晃動(dòng)量最小的前提下，試驗(yàn)并確定參數(shù)的范圍：（因僅為試驗(yàn)，此次調(diào)試使用的變頻器為一拖一控制）
一 .啟動(dòng)及停止時(shí)的加減速時(shí)間調(diào)試，使槍管平穩(wěn)啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
二 .正反轉(zhuǎn)的死區(qū)時(shí)間調(diào)試，使槍管在正反轉(zhuǎn)切換時(shí)，不產(chǎn)生量變晃動(dòng)。
三 .中途掉電后再啟動(dòng)時(shí)需要反轉(zhuǎn)，使吹灰器退回至原位。
圖 8 使用英威騰變頻器控制的長伸縮式吹灰器槍管伸出時(shí)照片
原吹灰器控制運(yùn)行時(shí)槍管晃動(dòng)量約為150mm，前進(jìn)到位后退瞬間晃動(dòng)量約為200mm。使用英威騰Goodrive200A變頻器升級(jí)改造后，經(jīng)過調(diào)試修改各項(xiàng)參數(shù)，使吹灰器在運(yùn)行中槍管的晃動(dòng)量保持在100mm以內(nèi)，特別是在啟動(dòng)及停止階段，晃動(dòng)量小于50mm，在正反轉(zhuǎn)切換時(shí)，晃動(dòng)量在60mm以內(nèi)。改造后的槍管晃動(dòng)量小，參數(shù)好于預(yù)期，調(diào)試成功，適合大范圍改造！
圖 9 使用英威騰變頻器控制的調(diào)試用臨時(shí)控制盒接線照片
4.2 變頻器參數(shù)設(shè)置：Goodrive200A變頻器部分關(guān)鍵參數(shù)見表1。
表1：Goodrive200A 主要參數(shù)設(shè)置情況表
英威騰Goodrive200A變頻器具有短路 、過載、過壓、缺相、失速等多種保護(hù)和故障輸出功能， 能有效保證系統(tǒng)安全高效的運(yùn)行。 英威騰變頻器功能強(qiáng)大，在長伸縮式吹灰器控制中雖然只用到了少部分功能，滿足了長伸縮式吹灰器安全平穩(wěn)運(yùn)行的需求！
五、結(jié)束語
英威騰Goodrive200A變頻器在長伸縮式吹灰器控制中的應(yīng)用，只是使用了英威騰變頻器眾多強(qiáng)大功能中的某一部分，卻使吹灰器槍管晃動(dòng)從200mm降低到100mm以內(nèi)，極大的提高了吹灰器運(yùn)行的平穩(wěn)可靠性，對(duì)火力發(fā)電廠鍋爐的安全運(yùn)行有重大意義！
目前國內(nèi)的長伸縮式吹灰器普遍還采用接觸器直接啟動(dòng)電機(jī)來控制，使用英威騰變頻器來進(jìn)行柔性控制，降低運(yùn)行中的槍管晃動(dòng)，使長伸縮式吹灰器安全平穩(wěn)運(yùn)行，還只是在進(jìn)行試驗(yàn)探討，目前在車間調(diào)試效果良好。后期需要進(jìn)一步完善控制方案，英威騰變頻器控制再配合機(jī)械設(shè)計(jì)上的改良，使安全平穩(wěn)運(yùn)行的長伸縮式吹灰器，能夠大量運(yùn)用到火力發(fā)電廠中去！
參考文獻(xiàn)
[1] 《英威騰 Goodrive200A系列變頻器 產(chǎn)品說明書》深圳市英威騰股份有限公司<