摘 要：在傳統(tǒng)的火力發(fā)電廠鍋爐吹灰器控制中，吹灰器的電機一般采用接觸器控制，在啟動前進和前進到位后退時，電機直接啟動，對于普通吹灰器影響不大，但對于長伸縮式吹灰器，因吹灰槍管過長，電機直接啟動速度變化快，會造成槍管晃動，這種晃動會使槍管有撞擊鍋爐水冷壁的風險，給鍋爐運行造成安全隱患。使用英威騰Goodrive200A變頻器來控制吹灰器電機，可實現(xiàn)柔性啟動，并能根據(jù)吹灰器的運行需要設(shè)置加減速時間、正反轉(zhuǎn)死區(qū)時間，實現(xiàn)長伸縮式吹灰器平穩(wěn)運行！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，吹灰器的電機一般采用接觸器控制，在啟動前進和前進到位后退時，電機直接啟動，這一控制方式存在著很多局限和不足，特別是對于目前1000WM機組火力發(fā)電廠鍋爐使用的超過16米行程的長伸縮式吹灰器控制，啟動停止及正反轉(zhuǎn)切換時，電機速度突變，槍管太長造成晃動很大，嚴重影響安全運行。

    為了解決接觸器控制電機的不足，擬采用變頻器控制吹灰器電機來進行升級改造，使長伸縮式吹灰器能安全平穩(wěn)運行，對保障火力發(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原以接觸器控制進行升級發(fā)行為例進說明具體要求如 下 ：

    a) 原吹灰器控制運行時晃動量約為150mm，前進到位后退瞬間晃動量約為200mm。

    b) 吹灰器電機功率為2.2KW，每臺鍋爐有長伸縮式吹灰器約50臺左右。

    c) 因吹灰器同一時間只運行2臺，變頻器需要進行一拖多控制（一般為一拖四），每臺鍋爐所需要變頻器20多臺，集中安裝在動力柜內(nèi)。

    d) 啟動和停止加減速時間需要根據(jù)運行要求進行設(shè)置，控制晃動量120mm以內(nèi)。

    e) 正反轉(zhuǎn)切換時需要柔性轉(zhuǎn)換，死區(qū)時間能進行設(shè)置，控制晃動量100mm以內(nèi)。

    改造前，對原接觸器控制吹灰器原理進行分析：

圖 3 湖北華興公司吹灰器本體接線示意圖

    1、電機主回路

    吹灰器需要前進和后退，這就需要電機能夠正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，通過二個接觸器對電機相序進行調(diào)換，控制電機進行正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)吹灰器進退伸縮運動。

圖 4 普通吹灰器采用接觸器控制的動力主回路

    2、控制原理簡述

    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)、前進和后退按鈕。將控制開關(guān)撥到ON位置，按下前進按鈕，持續(xù)5秒鐘，前進接觸器吸合，吹灰器電機開始正轉(zhuǎn)，吹灰器開始前進，離開后行程開關(guān)，前進接觸器通過后行程開關(guān)自鎖吸合，當吹灰器前進到前行程開關(guān)后，前行程開關(guān)常閉觸點斷開，前進接觸器彈起，吹灰器電機停止正轉(zhuǎn)，同時，后退接觸器吸合，并通過后限位常閉觸點自鎖，吹灰器電機開始反轉(zhuǎn)，當吹灰器后退到后行程開關(guān)時，后行程開關(guān)常閉觸點斷開，使后退接觸器彈起，吹灰器電機停止工作。

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改造后的主動力回路

圖 6 升級后的英威騰變頻器一拖多動力回路

    4、使用英威騰變頻器升級改造后的變頻器控制回路

圖 7 升級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，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)品可實現(xiàn)準確的參數(shù)自學習，提供優(yōu)異的電機驅(qū)動性能；

    2. 具有先進的開環(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)計嚴格遵循IEC國標標準，并通過了CE認證測試；

    4. 標配內(nèi)置RS485通訊接口，支持Modbus通訊協(xié)議；易用的上位機軟件，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)品在電磁干擾場合更適用；

    6. 30KW（含）以下變頻器內(nèi)置制動單元，全系列標配可進行參數(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方式，具有簡易供水、瞬時掉電不停機等多種功能，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)、獨立風道設(shè)計，支持壁掛、法蘭、落地安裝方式，為客戶提供更可靠、更經(jīng)濟的安裝使用方式。

    四、系統(tǒng)接線及調(diào)試

    整個系統(tǒng)是通過英威騰變頻器為核心，通過獨立的接觸器來實現(xiàn)一拖多的控制。按設(shè)計圖紙進行接線；

    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行中槍管晃動量最小的前提下，試驗并確定參數(shù)的范圍：（因僅為試驗，此次調(diào)試使用的變頻器為一拖一控制）

    一 .啟動及停止時的加減速時間調(diào)試，使槍管平穩(wěn)啟動旋轉(zhuǎn)。

    二 .正反轉(zhuǎn)的死區(qū)時間調(diào)試，使槍管在正反轉(zhuǎn)切換時，不產(chǎn)生量變晃動。

    三 .中途掉電后再啟動時需要反轉(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照片

    原吹灰器控制運行時槍管晃動量約為150mm，前進到位后退瞬間晃動量約為200mm。使用英威騰Goodrive200A變頻器升級改造后，經(jīng)過調(diào)試修改各項參數(shù)，使吹灰器在運行中槍管的晃動量保持在100mm以內(nèi)，特別是在啟動及停止階段，晃動量小于50mm，在正反轉(zhuǎn)切換時，晃動量在60mm以內(nèi)。改造后的槍管晃動量小，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、失速等多種保護和故障輸出功能， 能有效保證系統(tǒng)安全高效的運行。 英威騰變頻器功能強大，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大功能中的某一部分，卻使吹灰器槍管晃動從200mm降低到100mm以內(nèi)，極大的提高了吹灰器運行的平穩(wěn)可靠性，對火力發(fā)電廠鍋爐的安全運行有重大意義！

    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電機來控制，使用英威騰變頻器來進行柔性控制，降低運行中的槍管晃動，使長伸縮式吹灰器安全平穩(wěn)運行，還只是在進行試驗探討，目前在車間調(diào)試效果良好。后期需要進一步完善控制方案，英威騰變頻器控制再配合機械設(shè)計上的改良，使安全平穩(wěn)運行的長伸縮式吹灰器，能夠大量運用到火力發(fā)電廠中去！

    參考文獻

    [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<