相关文章

高压固态软起动系统在离心空压机的应用

机高压固态软起动压缩空气作为工厂动力的第四能源,其重要性不言而喻。因此空压机

设备的稳定也是极其关键及重要的。对于压缩空气流量需求大的工厂,通常会选择由高压电动机拖动的离心式空压机

。离心式空压机具有起动电流大、负载惯性大,运行期间电流波动明显等特点。

因此正确选择高压电动机的起动方式,直接关系着离心式空压机的稳定性及使用寿命。目前,高压大型电动机的起动方式通常为:直接起动、串电抗降压起动、液态软起动、合器起动及固态软起动等。其中高压固态软起动是技术相对创新,起动效果相对较好的起动方式之一。高压固态软起动的应用相对于其他起动方案较少。英格索兰作为知名压缩机生产商,不仅为用户提供高性能的空气压缩机

,同时也能够结合空压机设备的特性,设计并提供最优化的大型电动机起动解决方案。下面介绍几种常用的高压电动机起动方式及其特点。

1。全压直接起动时,起动电流会达到电动机额定电流的57倍。当电动机的容量相对较大时,起动电流会引起电网电压的急剧下降,影响同电网其他设备的正常运行,对驱动电动机产生冲击,而且也会使机械装置受损。电抗器是一种三相结构的铁心线圈,有较大的电抗值。电动机起动时,将电抗器串入起动回路,较大的电抗值限制了起动电流,待电动机转速升高至接近额定转速时,将电抗器短路,电抗器退出起动电路,电动机开始全压运行。起动接近完成时,固定电抗将影响电动机的升速,速度接近额定值时电抗两端的电压大,被短接时会产生较大的二次冲击电流。

在电动机定子回路串入一可控液态电阻,随着电动机的起动,液态电阻的动、定极板之间的距离按预定设置自动改变,阻值呈无级平滑减小、电动机端电压均匀提高,从而达到电动机平滑软起动的目的。起动结束后,液态电阻自动切除,电动机投入运行,起动过程具有起动电流小且恒定,转速逐步提高的软起动特性。但因其液态电阻对环境温度要求高,体积大,不能频繁起动,对电动机和负载的适应性不强,保护功能需额外增加器件。

由多个晶闸管串并联而成,可以满足不同的电流GW通用机械通用机械制造及电压要求,控制晶闸管的触发延迟角就可以控制输出电压的大小。当电动机起动过程中,按照预先设定的起动曲线增加电动机的端电压使电动机平滑加速,从而减少了电动机起动时对电网、电动机本身、相连设备的电气及机械冲击。当电动机达到正常转速后,旁路接触器接通。高压固态软起动具有起动电流小,安装方便的特点,同样为电动机提供完善的保护。

综上分析,对于大型的高压离心式空压机,选择高压固态软起动作为起动解决方案更具有可行性。1)多种起动方式可选择,包括限流起动、斜坡起动和斜坡限流起动,最大程度满足现场需求。2)由高性能微处理器对控制系统中的信号进行数字化处理,避免了以往模拟线路的过多调整,从而获得极佳的准确性和执行速度。3)控制单元中的信号均采用光电隔离方式,并设置了不同的抗噪级别,避免了主电网上千扰引起的软起动器误动作。4)为电动机提供多种电动机保护功能,确保电动机及软起动器在故障或误操作时不被损坏。5)多种起动方式:限流软起动、电压指数曲线、电压线性曲线、电流指数曲线及电流线性曲线,并可在每种方式下施加可编程突跳起动转矩及起动电流限制。根据不同的负载,可以选择相应的起动曲线,达到最佳的起动效果。6)所有外部控制信号均采用光电隔离,并设置了不同的抗噪级别,适应在特殊的工业环境中使用。7)电源频率自适应:电源频率50/60HZ自适应功能,方便用户使用。8)全程检测电流及负载参数,具有过电流、过载、欠载、过热、断相、短路、三相电流不平衡、相序检测及漏电检测等计算机保护功能。

现场的离心式空压机型号是英格索兰C70037MX3,电动机参数见下表。该机组采用英格索兰CMC控制器作为机组控制系统。因此如何使高压固态软起动系统与离心式空压机CMC控制器的运行完美配合就成了此次调试的关键。如下几点为调试中需要注名称参数值型号电动机类别二相异步笼型额定功率/kW额定电压/V额定电流/A额定频率/Hz额定转速/服务系数极数1。高压软起动的起动速度设置与离心机控制器电流检测保护匹配仔细研究离心式空压机的CMC控制器,会发现CMC控制器具有检测电动机起动从03s内电流变化的功能。如果在3s之内,无法检测到电流变化,CMC控制器判断为电动机起动失败,离心式空压机马上报警"电动机起动失败〃。因此高压软起动系统中关于起动速度的参数要与CMC控制器的电流检测保护功能相互匹配。现场将高压软起动系统的起动延时设置为Is,并适当减少加速时间。

2。上级进线柜、高压软起动系统进线柜、高压软起动系统电流保护整定值的设定问题现场一次回路配置如所示。从图中可知,为了方便高压软起动系统的检修和维护,必须在其之前设置一台高压开关柜作为高压软起动系统的进线柜。高压开关进线柜的保护整定值设置原则如下。压开关柜软起动系统通用机械制造负荷的额定电流)。/过电。(R为系统的额定电压)。速断整定时间应设置为0。过流整定时间一般设置为0。7s,但必须比上一级整定的时间低一个级别。过电压时间的整定一般设置为Is。以上整定值的设定要与高压软起动系统的起动电流、限流倍数参数相互匹配,否则电动机会报警起动失败。

3。高压软起动系统控制程序步长问题高压软起动系统的工作原理决定了当电动机达到正常转速后,高压软起动系统就要退出运行,并且将旁路接触器接通。由于在切换瞬间,电动机已达全速运行,电动机电流会迅速下降。

如果高压软起动系统的程序调节步长不够快,系统就有可能跟不上电流下降速度,电动机会因此产生较大的反向电动势,导致电动机在旁路切换瞬间出现异常声音。因此高压软起动的控制程序的步长调节要精准,目的是尽可能减少控制系统对电流变化的响应时间,使得电动机在切换瞬间更加平滑顺畅。电动机在起动起始期、起动结束期的电流曲线如所示,可知现场电动机的旁路接触器切换过程是平滑顺畅的。(a)起始期(b)起动结期m电动机电流曲线最终高压固态软起动系统成功调试,离心式空压机的起动电流很好地控制在118A以内,小于3倍额定电流,起动全过程30s,电动机在旁路切换瞬间,无明显异响,切换过程平滑顺畅,完全达到了预期的起动效果。由于离心式空压机自身结构的特殊特性,设备的起动过程不仅仅是电动机从零向全速的加速过程,更是高压固态软起动系统与离心式空压机两套系统相互配合的过程。因此必须深入研究离心式空压机的特点,才能在不影响离心式空压机性能的前提下,充分发挥高压固态软起动系统的特性。英格索兰凭借其专业的空压机知识和丰富的改造经验,为用户量身定做了这套最合身的高压电动机起动方案。随着高压固态软起动系统的技术日趋成熟,在不久的将来必将会成为其他电动机起动方式的完美替代者。

量的测量值,对比物料b的流量计算值和测量值如下:(Fb―/V)//V=6。8%。即循环氮气压缩机的流量实际值比测量值多6。8%。经过校核后,循环氮气的流量还需增加6。8%,这意味着考核时,液化单元引起的能耗需要额外增加6。8%。如果要达到合同要求,不仅考虑对循环氮气压缩机的整改,还要重视对空分液化单元部分的改善。

事实上,空分液化单元部分经过局部整改后,液氮产量即增加约10%。在检修循环氮压机时,也发现蜗、转子和轴承磨损极为严重,这同样会引起能耗大幅度增加。显然,分析的结果与事实比较吻合,这种借助于热力学计算对能耗进行校核的方法也是可行的。