摘 要：在傳統的火力發(fā)電廠(chǎng)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(dòng)前進(jìn)和前進(jìn)到位后退時(shí)，電機直接啟動(dòng)，對于普通吹灰器影響不大，但對于長(cháng)伸縮式吹灰器，因吹灰槍管過(guò)長(cháng)，電機直接啟動(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，給鍋爐運行造成安全隱患。使用英威騰Goodrive200A變頻器來(lái)控制吹灰器電機，可實(shí)現柔性啟動(dòng)，并能根據吹灰器的運行需要設置加減速時(shí)間、正反轉死區時(shí)間，實(shí)現長(cháng)伸縮式吹灰器平穩運行！本文以湖北某公司長(cháng)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(kāi)發(fā)的Goodrive200A系列變頻器在吹灰器控制中的應用。 

關(guān)鍵詞：Goodrive200A  長(cháng)伸縮式吹灰器  啟動(dòng)停止加減速控制  正反轉死區時(shí)間

一、 引言

在傳統的火力發(fā)電廠(chǎng)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(dòng)前進(jìn)和前進(jìn)到位后退時(shí)，電機直接啟動(dòng)，這一控制方式存在著(zhù)很多局限和不足，特別是對于目前1000WM機組火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐使用的超過(guò)16米行程的長(cháng)伸縮式吹灰器控制，啟動(dòng)停止及正反轉切換時(shí)，電機速度突變，槍管太長(cháng)造成晃動(dòng)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(lái)進(jìn)行升級改造，使長(cháng)伸縮式吹灰器能安全平穩運行，對保障火力發(fā)電廠(chǎng)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示意圖

圖 2 湖北某公司生產(chǎn)車(chē)間的長(cháng)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(jìn)行升級發(fā)行為例進(jìn)說(shuō)明具體要求如 下 ：

a) 原吹灰器控制運行時(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) 吹灰器電機功率為2.2KW，每臺鍋爐有長(cháng)伸縮式吹灰器約50臺左右。

c) 因吹灰器同一時(shí)間只運行2臺，變頻器需要進(jìn)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(dòng)力柜內。

d) 啟動(dòng)和停止加減速時(shí)間需要根據運行要求進(jìn)行設置，控制晃動(dòng)量120mm以?xún)取?/p>

e) 正反轉切換時(shí)需要柔性轉換，死區時(shí)間能進(jìn)行設置，控制晃動(dòng)量100mm以?xún)取?/p>

改造前，對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(xiàn)示意圖

1、電機主回路

吹灰器需要前進(jìn)和后退，這就需要電機能夠正轉和反轉，通過(guò)二個(gè)接觸器對電機相序進(jìn)行調換，控制電機進(jìn)行正反轉，實(shí)現吹灰器進(jìn)退伸縮運動(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(kāi)關(guān)，在本體接線(xiàn)盒中安裝有控制開(kāi)關(guān)、前進(jìn)和后退按鈕。將控制開(kāi)關(guān)撥到ON位置，按下前進(jìn)按鈕，持續5秒鐘，前進(jìn)接觸器吸合，吹灰器電機開(kāi)始正轉，吹灰器開(kāi)始前進(jìn)，離開(kāi)后行程開(kāi)關(guān)，前進(jìn)接觸器通過(guò)后行程開(kāi)關(guān)自鎖吸合，當吹灰器前進(jìn)到前行程開(kāi)關(guān)后，前行程開(kāi)關(guān)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，前進(jìn)接觸器彈起，吹灰器電機停止正轉，同時(shí)，后退接觸器吸合，并通過(guò)后限位常閉觸點(diǎn)自鎖，吹灰器電機開(kāi)始反轉，當吹灰器后退到后行程開(kāi)關(guān)時(shí)，后行程開(kāi)關(guān)常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，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(dòng)力回路

圖 6 升級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(kāi)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)現轉矩控制、速度控制的一體化，能滿(mǎn)足不同客戶(hù)多種應用需求。同時(shí)，Goodrive200A變頻器具有超出同類(lèi)產(chǎn)品的防跳閘性能和適應惡劣電網(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)現準確的參數自學(xué)習，提供優(yōu)異的電機驅動(dòng)性能；

2. 具有先進(jìn)的開(kāi)環(huán)矢量控制性能，良好的電壓、電流控制技術(shù)；

3. 產(chǎn)品設計嚴格遵循IEC國標標準，并通過(guò)了CE認證測試；

4. 標配內置RS485通訊接口，支持Modbus通訊協(xié)議；易用的上位機軟件，便于監控和調試；

5. 內置選配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）以下變頻器內置制動(dòng)單元，全系列標配可進(jìn)行參數拷貝的高性能鍵盤(pán)，極大方便客戶(hù)使用和操作；

7. 產(chǎn)品支持共直流母線(xiàn)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)掉電不停機等多種功能，可較好地滿(mǎn)足客戶(hù)各種使用需求；

8. 產(chǎn)品為半書(shū)本型結構、獨立風(fēng)道設計，支持壁掛、法蘭、落地安裝方式，為客戶(hù)提供更可靠、更經(jīng)濟的安裝使用方式。

四、系統接線(xiàn)及調試

整個(gè)系統是通過(guò)英威騰變頻器為核心，通過(guò)獨立的接觸器來(lái)實(shí)現一拖多的控制。按設計圖紙進(jìn)行接線(xiàn)； 

4.1 系統調試

調試主要要解決的是：在確保長(cháng)伸縮式吹灰器運行中槍管晃動(dòng)量最小的前提下，試驗并確定參數的范圍：（因僅為試驗，此次調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)間調試，使槍管平穩啟動(dòng)旋轉。 

二 .正反轉的死區時(shí)間調試，使槍管在正反轉切換時(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，使吹灰器退回至原位。?

圖 8 使用英威騰變頻器控制的長(cháng)伸縮式吹灰器槍管伸出時(shí)照片

原吹灰器控制運行時(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變頻器升級改造后，經(jīng)過(guò)調試修改各項參數，使吹灰器在運行中槍管的晃動(dòng)量保持在100mm以?xún)?，特別是在啟動(dòng)及停止階段，晃動(dòng)量小于50mm，在正反轉切換時(shí)，晃動(dòng)量在60mm以?xún)?。改造后的槍管晃?dòng)量小，參數好于預期，調試成功，適合大范圍改造！

圖 9 使用英威騰變頻器控制的調試用臨時(shí)控制盒接線(xiàn)照片

4.2 變頻器參數設置：Goodrive200A變頻器部分關(guān)鍵參數見(jiàn)表1。

表1：Goodrive200A 主要參數設置情況表

英威騰Goodrive200A變頻器具有短路 、過(guò)載、過(guò)壓、缺相、失速等多種保護和故障輸出功能， 能有效保證系統安全高效的運行。 英威騰變頻器功能強大，在長(cháng)伸縮式吹灰器控制中雖然只用到了少部分功能，滿(mǎn)足了長(cháng)伸縮式吹灰器安全平穩運行的需求！

五、結束語(yǔ)

英威騰Goodrive200A變頻器在長(cháng)伸縮式吹灰器控制中的應用，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(dòng)從200mm降低到100mm以?xún)?，極大的提高了吹灰器運行的平穩可靠性，對火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐的安全運行有重大意義！

目前國內的長(cháng)伸縮式吹灰器普遍還采用接觸器直接啟動(dòng)電機來(lái)控制，使用英威騰變頻器來(lái)進(jìn)行柔性控制，降低運行中的槍管晃動(dòng)，使長(cháng)伸縮式吹灰器安全平穩運行，還只是在進(jìn)行試驗探討，目前在車(chē)間調試效果良好。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械設計上的改良，使安全平穩運行的長(cháng)伸縮式吹灰器，能夠大量運用到火力發(fā)電廠(chǎng)中去！

參考文獻

[1] 《英威騰 Goodrive200A系列變頻器 產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)》深圳市英威騰股份有限公司