1 引言

中板廠現(xiàn)有加熱爐3座，每臺加熱爐設(shè)有一臺大風機，大風機電機為225kw js系列鼠籠式電機，為防止在用大風機系統(tǒng)突然損壞引起故障停機或造成加熱爐回火引起換熱器煤氣爆炸，3臺加熱爐又設(shè)置了一臺備用大風機系統(tǒng)，功率也為225kw，通過系統(tǒng)切換，備用大風機可隨時替換任何一臺損壞的大風機。電氣系統(tǒng)的設(shè)計考慮了4臺大風機的起動與停車功能。

2 改造原因

改造前加熱爐大風機系統(tǒng)靠串電阻降壓起動的方式進行起動控制，臺風機電機要串接大量的電阻片，主回路采用了大容量的開關(guān)，接觸器，電阻，控制回路為繼電控制， 由于電動機為4極電機，轉(zhuǎn)速高達1400rpm功率225kw，全壓起動電流在2000a左右，為減少起動負荷，每次起動不得不動用大量人員，將加熱爐進風口堵住，電機起動后，又浪費大量氣力將堵風口的鋼板抽開。這套系統(tǒng)使用后存在非常大的缺陷:
(1) 由于電機容量較大，起動即使串電阻降壓起動，但由于控制系統(tǒng)為繼電控制，不能平滑的對主回路進行起動與運行切換，造成起動電流沖擊很大。
(2) 大的系統(tǒng)起動電流對主回路開關(guān)，接觸器，電阻等元件損害非常大，造成經(jīng)常出現(xiàn)事故，電機不能正常起動，影響了生產(chǎn)，并且造成加熱爐回火的隱患。
(3) 元件損壞頻繁，造成大型開關(guān)，接觸器，電阻等材料的大量浪費，并且加大了職工的勞動強度與維護難度。
(4) 由于電機起動沖擊較大，電機及機械設(shè)備經(jīng)常造成損壞，需要經(jīng)常修理，給生產(chǎn)的正常運行帶來相當大的影響。
(5) 起動對整個電網(wǎng)的沖擊非常大，由于加熱區(qū)供電1＃變壓器負荷較大，加熱爐區(qū)多為沖擊性負載，電網(wǎng)瞬間壓降很大，遇到加熱爐大風機起動時，瞬間壓降能夠使正在運行的許多開關(guān)接觸器壓降跳閘，給生產(chǎn)帶來許多不力影響。
(6) 由于控制元件為原始的繼電器控制，控制無法實現(xiàn)平滑的起動及工頻運行的切換，控制元件由于是有觸點元件，由于頻繁的動作，經(jīng)常損壞，造成大風機經(jīng)常起動不起來，影響生產(chǎn)。

3 改造方案

在這種情況下，加熱爐大風機起動供電系統(tǒng)的改造勢在必行。經(jīng)過我們分析認為，加熱爐大風機的正常運行及起動對生產(chǎn)有著重大意義，我們必須一次改造成功并且徹底，將制約正常生產(chǎn)的因素徹底消除，為此，我們選用國際先進的美國a－b公司生產(chǎn)的1336 plus ii 系列1336f-b300變頻器作為起動裝置，用a-b公司生產(chǎn)的micrq logix型plc裝置進行繼電與變頻起動程序智能控制，用rockwell automation aps編程軟件編制出完善的客戶程序，共同組建了一套加熱爐大風機起動控制系統(tǒng)方案。。經(jīng)過我們的組合完善，用友好方便的系統(tǒng)軟件使諸多優(yōu)良的硬件產(chǎn)品發(fā)揮出最大的性能，并且非常實用經(jīng)濟。該系統(tǒng)對4臺225kw大風機電機按照預設(shè)程序逐臺起動，然后切換到工頻運行，起動及切換平滑，保護系統(tǒng)完善。此外，為了適應生產(chǎn)要求，有時某臺加熱爐不需要出鋼，只需保溫，此時，原來系統(tǒng)只能降低煤氣壓力，而加熱爐風機仍在以工頻運轉(zhuǎn)，既浪費了電又消耗了機械設(shè)備。改造后，可以讓該臺風機通過轉(zhuǎn)換開關(guān)切換到變頻器運行(工作頻率根據(jù)要求確定)。
系統(tǒng)原理圖如圖1所示:

3.1 變頻起動
變頻起動提供了平滑的，無極的電動加速，同時通過減小轉(zhuǎn)矩波動來減輕對齒輪，聯(lián)軸器的損壞。
全壓百分數(shù)如圖2所示:

圖2 變頻起動曲線

4 用戶程序控制
4.1 硬件
用戶程序通過a-b公司micro logix型plc完成控制功能，所有的控制中樞為安裝在plc內(nèi)的cpu，客戶程序通過上位機與plc進行rs232或dh485進行通訊下載，然后按照用戶的要求執(zhí)行控制功能.

4.2 編程軟件
micro logix型plc通過rockwell友好方便的aps編程軟件進行編程，aps為在dos下運行的編程軟件，功能非常強大，可實現(xiàn)用戶的i/o，邏輯，數(shù)學，比較，移動等功能，編程方式簡單易懂，下載通訊設(shè)置方便。
4.3 客戶程序流程框圖

5 結(jié)束語

由于加熱爐大風機實現(xiàn)了變頻起動，使得起動平滑，減少了原先起動大的沖擊及振動，使聯(lián)軸器，風葉，高速軸及軸瓦故障明顯減少，原先存在的經(jīng)常軸瓦抱住電機，使電機燒毀的狀況及風葉甩壞，風機振動劇烈的狀況一去不返。減少了成本消耗提高了經(jīng)濟效益。

參考文獻
[1] 1336 plus ⅱ adjustable frequency ac drive user manual.
[2] a-b plc 編程手冊.

作者簡介
崔德偉 男 電氣高級工程師，現(xiàn)任濟南鋼鐵集團總公司中板廠副廠長。