ACS150变频器应用案例

【摘 要】 工业生产中,为了实现电动机精确控制、节能降耗、实现综合保护等要求,变频器得到广泛应用,并扮演越来越重要角色.本文结合厂内ABB变频器应用,根据实际需要完善控制功能.

【关 键 词 】 控制 保护 变频器

1.前言

电力拖动系统即以电动机为动力,驱动控制对象作机械运动的整套装置,过程中有功率转换,如电能变为机械能,该系统一般具有三个主要环节：电动机、控制设备和机械传动机构.本案例的变频器为ABB的ACS150,通过控制4KW的异步电动机,来驱动一台隔膜式往复泵做功,控制情况为两地启动,三地停止；现场启动和变频器启动,停止由现场停止、变频器停止和集中控制停止,其中启停按钮、启停状态安放在现场的防爆操作柱上,变频器装在低压配电室内,从显示屏可以读出运行的一些参数及状态,通过中间继电器,也讲泵的启停状态放映到集中控制室的DCS上.

2.使用案例分析

我厂为2011年建厂2012年3月投产,工厂共4台相似规格的泵,其中脱盐水计量泵2台,原料液计量泵2台,采用一用一备设计,每台配置一台变频器.在投产4个月后,一次工程师例行现场检查发现,在装置正常运行期间,一台脱盐水计量泵现场已经停止,通过对讲询问集中控制室内操作人员,他们不知道该泵已停止工作,DCS上显示该泵的状态为运行,之前也没有任何报警信息,为了保证连续生长,紧急启动备用泵.在低压配电室内变频器检查时发现,变频器屏显示F0016 EARTH FAULT,为接地故障,用兆欧表检查绝缘性时发现,电机绕组相对保护接地间绝缘阻值低于1MΩ,此变频器要求最低的绝缘阻值1MΩ,这是变频器自动保护的直接原因,电机内同时存在积水.DCS上无故障指示、无报警,进一步分析图纸相关部分如图1.

SB2、SB1分别为现场启停控制,HR2、HR1分别为现场运行、停止指示；KA为启动继电器,三组常开、一组常闭触点,三组常开功能分别为：回路自锁,给变频器发启动指令,DCS指示运行；一组常闭为现场停止指示、上位机停止指示,检查同时发现,在上位机和当地没有泵故障指示,仅仅在变频器上有相应的报警信息,由于操作人员一直监控DCS状态,定时才会设备巡检,因此该类故障信息不能及时发现,对于连续生产,存在严重安全隐患.

在与装置相关设计部门沟通后,他们赞同我方提出的意见,在DCS组态中增设泵故障指示,同时将增加变频器故障输出指令,泵的故障状态在DCS显示,增设报警等措施,变更后详情见图2.

新增继电器KA1,一组常开触点功能为DCS上泵故障指示；一组常闭触点为控制继电器KA失电.设计变更后,从图中可知一旦变频器保护自动停止工作,变频器引脚12、14干接点闭合,控制KA1继电器得电,停止启动继电器KA,同时在DCS上发出声光报警,操作人员会及时发现,保证了装置运行的安全平稳.

3.结语

本次改造完成后的半年内,变频器又共发生过2次自动保护,F0001 OVERCURRENT、F009 MOT OVERTEMP,操作人员在DCS上很快发现,并及时采取了处理,保证了生产.现场电机防护等级IP65,安装方式为室外垂直安装,无防护罩,检修时,电机内有水,这是导致电机内绕组绝缘性降低的主要原因,之后采取将电机风扇罩上加防雨帽,定期检查绝缘时,绝缘电阻保持很好.通过本次案例也可以看出,部分设计单位对变频器的功能了解还不透彻,一些典型变频器应用设计还有待提高,现场工程技术人员也要将使用中出现的问题反馈给设计人员,这样变频器的设计和应用会更加合理.