概述：
菏澤電廠125MW機組鍋爐制粉系統(tǒng)2臺給煤機采用滑差控制，電磁轉(zhuǎn)速離合器主要由電樞、磁極和勵磁線圈組成，當異步電機啟動后，電樞以異步電機相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，這時，若勵磁線圈內(nèi)有直流電流通過，在電樞與磁極間便有磁通相連。電樞切割磁力線，即出現(xiàn)感應(yīng)電勢，在該電勢的作用下，出現(xiàn)渦流，此渦流產(chǎn)生的磁場與勵磁電流產(chǎn)生的磁場相互作用，使從動部分沿電樞旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，通過調(diào)整勵磁電流的大小，就可調(diào)整從動部分的轉(zhuǎn)速。
磁放大器給粉調(diào)速裝置接受來自調(diào)節(jié)器或操作器的0-10mA.DC，控制直流電動機的電樞電壓或勵磁電流，達到調(diào)節(jié)給粉電動機轉(zhuǎn)速的目的。
因控制精度低，故障率高，在#1機組大修中，改為變頻控制。
1 DK-1B型控制器
DK-1B型控制器是JZTY型電磁調(diào)速電動機的直接控制單元，可與一臺JZTY電機連接，通過面板上的主令電位器對電機進行寬范圍的無極調(diào)速，也可以接受0-10V的自動信號對其進行自動調(diào)速，可實現(xiàn)手/自動的無擾切換，轉(zhuǎn)速可由面板表頭直接讀出。
從圖1原理圖可知，DK-1B型控制器的電路是由可控硅整流電路、脈沖移相觸發(fā)電路、手動給定信號電路和速度負反饋電路等環(huán)節(jié)組成。
圖1 DK-1B型控制器電路原理圖
控制器的主回路是由一只5A可控硅構(gòu)成的半波可控整流電路，壓敏電阻（浪涌吸收器）RV和由R1C1組成的吸收電路各在電源側(cè)及元件側(cè)對可控硅起到過電壓保護作用，D1為續(xù)流二極管。
給定電路信號是由D8-D11組成的整流橋C3、C4、R7組成的π式濾波器和穩(wěn)壓管WZ2、WZ3幾部分組成，速度負反饋電路是由D12-D17、C5及反饋電位器W2等組成，脈沖觸發(fā)電路采用了由單結(jié)晶體管組成的馳張振蕩器。
2系統(tǒng)組成
現(xiàn)給煤機轉(zhuǎn)速控制采用滑差控制，正常運行時，電動機定速運行，通過DK-1B控制器改變滑差部分的勵磁電壓來改變給煤機轉(zhuǎn)速，從而控制下煤量。
運行人員通過操作臺上安裝的DFQ-02操作器，產(chǎn)生0-10V.DC信號，經(jīng)過控制盤端子排轉(zhuǎn)接后，送給就地控制盤內(nèi)安裝的DK-1B型控制器，輸出0-90V.DC勵磁電壓至給煤機電機，達到控制轉(zhuǎn)速的目的，如圖3所示。
圖3給煤機控制電纜聯(lián)系圖
3 改造的原因
現(xiàn)控制回路存在的主要問題為電動機定速運行，耗電量比較大，不利于節(jié)能降耗。
DK-1B控制器由分散元器件構(gòu)成（0-10mA輸入，0-90V輸出），性能不穩(wěn)，指示精度較 低，造成轉(zhuǎn)速不易控制，轉(zhuǎn)速指示不準，既增加運行人員的勞動強度，也增加了檢修維護費用。
滑差測速電機精度較低（提供三項交流輸出），不能提供準確轉(zhuǎn)速。
鑒于上述原因，造成#1機組的兩臺給煤機控制回路與DCS接口轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)較多，給系統(tǒng)的監(jiān)視及控制帶來困難。
同時，鍋爐給煤機應(yīng)用變頻調(diào)速控制系統(tǒng)具有節(jié)能、調(diào)速線性、運行可靠、經(jīng)濟性好等優(yōu)點, 是電廠鍋爐給煤機調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計與改造中最先進的選擇之一。
圖4 原設(shè)計給煤機控制系統(tǒng)
4 控制方案選擇
菏澤電廠使用的變頻器型號為1336 PLUS Ⅱ，由A-B公司（Allen-Bradley Company）生產(chǎn)，其裝置供貨和調(diào)試廠家是青島華歐集團四海自動化控制工程有限公司，給煤機控制系統(tǒng)原理如圖5所示。
變頻器啟動后，通過DCS產(chǎn)生4-20mA控制信號，變頻器經(jīng)過運算處理，去改變電源頻率，通過電源頻率的改變而改變電機的轉(zhuǎn)速，從而改變電機的出力。
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給煤機變頻控制柜 1336 PLUS Ⅱ變頻器
5 1336 PLUS Ⅱ變頻器
變頻器的作用是將所接收的三相電源（如380V，50Hz）轉(zhuǎn)換為頻率可調(diào)節(jié)的三相電源。Ⅰ期給煤機變頻控制器型號為CAT 1336F-BRF100-AA-EN，SERIAL NO.1JAN2CM6，技術(shù)參數(shù)如表2
1336 PLUS Ⅱ變頻器原理：
變速調(diào)速也稱為變頻調(diào)速系統(tǒng)，它主要由變頻器和控制器兩大部分組成。變頻調(diào)速的基本原理是根據(jù)電動機轉(zhuǎn)速與輸入頻率成比例的關(guān)系，通過改變供給電動機三相電源的頻率值來達到改變電動機轉(zhuǎn)速的目的。
5.1 人機界面模件（HIM）
按下ESC鍵時將使程序系統(tǒng)返回到菜單結(jié)構(gòu)中的上一級，按SEL鍵，將使顯示屏的頂線或底線輪流變成有效，第一個字母閃爍指明該線是有效的。“ ”或“ ”鍵用來增加和減少一個數(shù)值或使不同的組或參數(shù)的目錄滾動。
當按下Enter鍵時，將選擇一個組，或參數(shù)或?qū)⒁粋€參數(shù)值寫入存儲器中，在一個參數(shù)寫入存儲器后，顯示屏的頂線自動變成有效，允許選擇另一個參數(shù)或組。
標準模擬量I/O設(shè)置：1366 PLUSⅡ通過一系列的跳線把標準I/O和TB2聯(lián)系起來。每個跳線選擇器有四組跳線，分別為跳針1-2、3-4、5-6、和7-8。這些跳線使TB2端子板的輸入和輸出有效。
每個輸入均可組態(tài)在0-10V、0-20mA或電位器信號下工作。把跳線選擇器的頂部跳針連接的組態(tài)是輸入可在0-10V的信號下工作。底部跳針連接的組態(tài)是可在0-20mA的信號下工作；而右邊的跳針連接的組態(tài)是可在電位器信號下工作。
圖9 HIM編程步驟
現(xiàn)以[Input Mode] [輸入模式選擇]為例，說明變頻器參數(shù)的設(shè)置。
從狀況顯示開始，按任意鍵，顯示“Choose Mode”，按增加（或減少）鍵，直到顯示“Program”，按Enter鍵，顯示參數(shù)組“Metering”，繼續(xù)按增加（或減少）鍵，直到顯示“Set Up”組，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示[Input Mode]，按SEL鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示[Run Fwd /Rev][正向運行/ 反向運行]，按Enter鍵，按ESC 鍵直至返回狀況顯示 為使改變有效須對變頻器重新上電。
5.1.1編程和顯示模式
編程和顯示模式允許進入?yún)?shù)以便觀察和編程。其步驟如下:顯示下，按壓Enter(或任意鍵)，顯示“Choose Mode”(選擇模式)；按增（或減）鍵顯示“Program“（或Display”），按Enter鍵；按增/減鍵直到出現(xiàn)所需要的組，按Enter鍵，再按增/減鍵，直到出現(xiàn)所需要的參數(shù)。
5.1.2過程模式
選擇過程模式時,過程顯示一個有過程顯示參數(shù)組編程資料構(gòu)成的常規(guī)顯示.步驟如下：按進入編程模式的方法進入到編程模式，按增/減鍵顯示“Process Display”，按Enter鍵；用增/減鍵選擇[過程1參數(shù)]，鍵入需要監(jiān)視的參數(shù)號，按Enter鍵，用增/減鍵選擇[過程1參數(shù)]，鍵入需要需要的標定因數(shù)，按Enter鍵，用增/減鍵選擇[過程1字符1]，鍵入需要的字符，按Enter鍵，過程編程完成后，按ESC鍵直到顯示“Choose Mode”，按增/減鍵，直到Process出現(xiàn)，按Enter鍵。用增/減鍵選擇第一行過程1和過程2參數(shù)，按SEL鍵移到第二行，選擇所需要的參數(shù)。
5.2 主要參數(shù)設(shè)置
菏澤電廠#1爐A、B給煤機變頻器參數(shù)設(shè)置一覽表
5.3系統(tǒng)調(diào)試
為保證調(diào)試質(zhì)量及調(diào)試工作的順利進行，特制定#1爐甲乙給煤機變頻改造調(diào)試措施：
5.3.1調(diào)試前準備
認真閱讀設(shè)備使用及維護說明書，審查變頻器原理接線圖，確保圖紙的正確性。
設(shè)備檢查：對照圖紙檢查設(shè)備型號，數(shù)量，規(guī)格及附件是否齊全；設(shè)備檢查合格。
檢查接線應(yīng)正確規(guī)范，編號頭清晰，接線要牢固。
5.3.2設(shè)備投運調(diào)試
設(shè)備安裝接線工作全部完畢后，在設(shè)備送電前，對照圖紙，應(yīng)再次核對接線，電源回路絕緣測試要合格，保險容量核對，接插件進行檢查。
上述工作完畢后，配合電氣檢修人員對設(shè)備送電，準備系統(tǒng)單體調(diào)試，并做好必要的安全措施。
在供方技術(shù)人員的指導(dǎo)下，對設(shè)備進行調(diào)試，調(diào)試應(yīng)按照設(shè)備手冊的說明進行，不得違規(guī)操作，以防損壞設(shè)備并危及人身安全。
檢查被調(diào)試設(shè)備應(yīng)符合設(shè)備技術(shù)規(guī)范，單體調(diào)試完畢后，如達到條件即進行DCS系統(tǒng)整體聯(lián)調(diào)，檢查系統(tǒng)能否正常工作且能否滿足工作要求，注意觀察DCS輸出0-100%變化時的變頻器的轉(zhuǎn)速反饋信號有無不正常現(xiàn)象，電機電流是否正常，同時試驗變頻器運行、停止及故障信號是否顯示正常；試驗給煤機啟、停指令及運行、停止、故障信號是否正常。
調(diào)試中如出現(xiàn)異常，應(yīng)立即停止調(diào)試，找出原因后再進行調(diào)試。
將參數(shù)從一變頻器復(fù)制到另一變頻器時，先將參數(shù)從變頻器復(fù)制到適配器，其步驟如下：
從狀況顯示開始，按任意鍵，顯示“Choose Mode”，按增加（或減少）鍵，直到顯示“EEPROM”，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示[Save Values]，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示“Drive→HIM”，按Enter鍵直至將參數(shù)完全從變頻器復(fù)制到適配器，拔復(fù)制好的適配器之前，必須設(shè)置Logic Mask(92)中TB2 X11111111全為0，此時方可拔下該適配器；否則將使此變頻器中斷工作，即：將使此變頻器控制的給粉機停。
將適配器拔下，插入到另一變頻器上，從狀況顯示開始，按任意鍵，顯示“Choose Mode”，按增加（或減少）鍵，直到顯示“EEPROM”，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示[Save Values]，按Enter鍵，按增加（或減少）鍵，直到顯示“HIM→Drive”，按Enter鍵直至將參數(shù)完全從適配器復(fù)制到另一變頻器，對變頻器斷電后重新上電以使參數(shù)使能，即復(fù)制完后，將該變頻器停一下電再上電，變頻器才能正常工作。
將適配器拔下，可以換上新的變頻器。
結(jié)束語
1機組DCS改造工作已順利完成，軟件組態(tài)比較靈活，給煤機控制改變頻后，通過組態(tài)可實現(xiàn)給煤機轉(zhuǎn)速的自動控制，從而提高#1機組的自動化控制水平。
在機組小修中，我們對甲乙給煤機轉(zhuǎn)速控制設(shè)備進行了改造，原給煤機為滑差電機控制方式，采用DK-2控制器進行控制，性能差，能耗高，不利于控制的可靠性和節(jié)能降耗。本次小修，把給煤機改為變頻控制方式，改造后，和DCS接口更加可靠，維護方便，故障率降低，而且降低了電耗，其功能特點有以下幾點：
變頻調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)范圍寬, 靈敏度高, 線性度可達0.99。電氣控制回路簡單、可靠。
變頻調(diào)速電機效率高, 節(jié)能節(jié)電, 與滑差調(diào)速相比可節(jié)能20%～30%。
電機只接受頻率可調(diào)的三相電源, 省去了機械變速齒輪裝置。
以微處理機為基礎(chǔ)的交流變頻 器 替代了機械調(diào)速機, 使得電動機調(diào)速控制系統(tǒng)運行可靠, 維護方便, 性能價格比高。
可實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)矩恒定, 平方轉(zhuǎn)矩, 功率恒定輸出等各種運行方式。
交流電機安裝在現(xiàn)場,而控制柜則安裝在電氣控制室, 設(shè)備運行條件得到了改善, 減少了現(xiàn)場維護量。可以對多參數(shù)實現(xiàn)編程輸入。變頻調(diào)速系統(tǒng)與集散控制系統(tǒng)配套使用, 實現(xiàn)過程自動控制。 具有失電、缺相、過 壓、欠壓及過流自動保護功能。
圖2給煤機控制電氣原理圖
