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[摘 要]八钢棒线轧钢厂高线机组的风冷线风机给辊道带动的热钢卷强风冷却，以满足生产工艺要求，本文详细介绍ATS48软启动器在风冷线风机上使用一拖二的应用，每个ATS48软启动器采用一拖二的方式起动二台电机，并重点介绍ATS48软启动器在高线机组风冷线风机使用一拖二的设计和控制。
[关键词]一拖二；软启动器；电机保护；延时起动
中图分类号：TM573 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）04-0012-01
0 前言
八钢棒线轧钢厂高线机组风冷线共26个风机，用于对风冷线运输辊道上盘卷进行快速冷却，以满足生产工艺要求。图1是风机装置的剖面图，风冷线运输辊道带有一个风机线，即高功率鼓风系统，由离心式风机组成，安装在运输辊道的下部，它们可以实现整个高碳钢所有品种生产奥氏体转变过程，以确保盘卷最后冷却到（转变）变形温度。在这种方式下，由于大风量风冷的风冷系统冷却速度为30℃/s，确保在轧制线上直接得到通常只有传统热处理方式才能得到的机械性能和结构，而直接得到最终的良好拉升性的线材。风冷线风机电机功率为200KW，软起装置为施耐德生产的ATS48控制，且每套ATS48软起装置控制2台风机。这样既节约成本又满足生产工艺要求。
1 软起动器的特性
异步电动机在启动时，如果施加额定电压，那么启动电流将达到7—10Ie。除了小型电机外，一般都采用降压起动的方式，传统的方式有Y-△起动，串电抗器降压起动，自藕变压器降压起动，延边三角形起动，上述种种方式，在起动过程中，都有一个线圈电压切换过程，因而对电网存在“两次冲击”，见图2（a），软起动器则不存在该现象。软起动器的特点：起动电流以一定的斜率上升至设定值，对电网无冲击，起动过程中引入电流负反馈，起动电流上升至设定值后，即维持恒定值，使电机平稳。不受电网电压波动的影响，由于软起动以电流为设定值，电网电压上下波动时，通过增减晶闸管的导通角，调节电机的端电压，仍可维持起动电流恒值，保证电机正常起动。针对不同负载对电机的要求，可以无极调整起动电流设定值，改变电机起动电流时间，实现最佳起动时间控制，见图2（b）.
2 ATS48软起动器在风冷线风机使用一拖二的方案及控制
2.1 ATS48软起动一拖二的设计方案
八钢棒线轧钢厂高线机组风冷线风机采用远程和本地两种方式进行控制风机的起动和停止，在风机的电器柜上选择任意一个在本地方式直接进行起动或停止，也可以在电气柜上将风机选为远程方式，在操作室上位机上选择任意风机进行起动或停止。由于软起动采用一拖二的方式起动电机，为防止软起动连续起动而使软启动器内的晶闸管等功率元件烧坏，在启动第一台电机完成后自动进行复位，延时15分钟后再自动起动第二台风机，整个控制过程全部有西门子PLC和上位机来完成。
2.2 软起控制风机的控制及接线图
风冷线风机为交流异步电动机，电源电压380V，额定电流300A，瞬间起动电流在2000A-3000A之间，由于风机电源为同一电源供电，如果同时起动，风机的起动总电流相当之大，必须要求风机依次延时起动，软起动的主回路见图3：
2.3 风冷线电机的保护
ATS48软起动具有过载保护、缺相保护、短路保护功能，并且风冷线风机采用软起一拖二的方式起动，通过对软启动器进行参数设定，保证软起的正常起动和电机保护功能。其参数设定如下所示：
（1） 代码IN（电机额定电流），参数设定为300
（2） 代码ILT （限制电流），参数设定为500%
（3） 代码ACC （加速斜坡时间），参数设定为15S
（4） 代码TQO （初始启动力矩），参数设定为70%
（5） 代码STY （停机类型选择），参数设定为F（自由停车）
（6） 代码EHP （电机热保护），参数设定为20级
（7） 代码PHR （线路相序保护），参数设定为123（正转）
（8） 代碼TBS （起动前时间），参数设定为2S
（9） 代码PHL （缺相阀值），参数设定为10%
（10） 代码TLI （力矩限制），参数设定为OFF
（11） 代码CLP （力矩控制类型），参数设定为ON
（12） 代码LSC （定子损耗补偿），参数设定为50
（13） 代码ULN （线电压），参数设定为400
（14） 代码FRC （线路频率），参数设定为AUT
（15） 代码L13 （逻辑输入），参数设定为LIA
（16） 代码L14 （逻辑输入），参数设定为LIR
（17） 代码L01 （逻辑输出），参数设定为TA1
（18） 代码L02 （逻辑输出），参数设定为RN1
（19） 代码R1 （继电器R1），参数设定为RIF
（20） 代码R3 （继电器R3），参数设定为RN1
3 结论
本文根据ATS48软起动器的原理及特性，结合高线机组风冷线风机的实际状况，通过西门子PLC程序的控制，进行设计、安装、调试，以ATS48软起动一拖二的方式延时启动两台电机，得到如下结论。
（1）在满足生产工艺的条件下，完全可以采用软起动器一拖多台风机或泵类设备的控制方式起动电机，这样既节约成本，又能满足生产工艺要求；
（2）使用软启动器对传动机械的保护、清除转矩浪涌并降低电机起动冲击电流；
（3）软启动器受电网电压波动的影响较小，电网电压上下波动时，通过增减晶闸管的导通角，调节电机的端电压，仍可维持起动电流恒值，保证电机正常起动；
（4）软启动器结构简单，同时具有过载保护、缺相保护、接地短路保护功能，确保设备安全。
参考文献
[1] 莫正康，韩雪清，等.半导体变流技术[J].1985：162-168.
[2] 于勇，张豪军，等.施耐德ATS48软启动器手册[J].1999：50-70.
[3] 张同庄，方荣惠，吴小杰，等.西门子S7-300/400PLC编程[J].SIEMENS，2005，31-62.
[4] 何永莉，周春，等高速线材工程技术规格书[S].2000，75-80.
作者简介
李鑫，男，电气工程师，主要从事自动化和电气管理工作。
[关键词]一拖二；软启动器；电机保护；延时起动
中图分类号：TM573 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）04-0012-01
0 前言
八钢棒线轧钢厂高线机组风冷线共26个风机，用于对风冷线运输辊道上盘卷进行快速冷却，以满足生产工艺要求。图1是风机装置的剖面图，风冷线运输辊道带有一个风机线，即高功率鼓风系统，由离心式风机组成，安装在运输辊道的下部，它们可以实现整个高碳钢所有品种生产奥氏体转变过程，以确保盘卷最后冷却到（转变）变形温度。在这种方式下，由于大风量风冷的风冷系统冷却速度为30℃/s，确保在轧制线上直接得到通常只有传统热处理方式才能得到的机械性能和结构，而直接得到最终的良好拉升性的线材。风冷线风机电机功率为200KW，软起装置为施耐德生产的ATS48控制，且每套ATS48软起装置控制2台风机。这样既节约成本又满足生产工艺要求。
1 软起动器的特性
异步电动机在启动时，如果施加额定电压，那么启动电流将达到7—10Ie。除了小型电机外，一般都采用降压起动的方式，传统的方式有Y-△起动，串电抗器降压起动，自藕变压器降压起动，延边三角形起动，上述种种方式，在起动过程中，都有一个线圈电压切换过程，因而对电网存在“两次冲击”，见图2（a），软起动器则不存在该现象。软起动器的特点：起动电流以一定的斜率上升至设定值，对电网无冲击，起动过程中引入电流负反馈，起动电流上升至设定值后，即维持恒定值，使电机平稳。不受电网电压波动的影响，由于软起动以电流为设定值，电网电压上下波动时，通过增减晶闸管的导通角，调节电机的端电压，仍可维持起动电流恒值，保证电机正常起动。针对不同负载对电机的要求，可以无极调整起动电流设定值，改变电机起动电流时间，实现最佳起动时间控制，见图2（b）.
2 ATS48软起动器在风冷线风机使用一拖二的方案及控制
2.1 ATS48软起动一拖二的设计方案
八钢棒线轧钢厂高线机组风冷线风机采用远程和本地两种方式进行控制风机的起动和停止，在风机的电器柜上选择任意一个在本地方式直接进行起动或停止，也可以在电气柜上将风机选为远程方式，在操作室上位机上选择任意风机进行起动或停止。由于软起动采用一拖二的方式起动电机，为防止软起动连续起动而使软启动器内的晶闸管等功率元件烧坏，在启动第一台电机完成后自动进行复位，延时15分钟后再自动起动第二台风机，整个控制过程全部有西门子PLC和上位机来完成。
2.2 软起控制风机的控制及接线图
风冷线风机为交流异步电动机，电源电压380V，额定电流300A，瞬间起动电流在2000A-3000A之间，由于风机电源为同一电源供电，如果同时起动，风机的起动总电流相当之大，必须要求风机依次延时起动，软起动的主回路见图3：
2.3 风冷线电机的保护
ATS48软起动具有过载保护、缺相保护、短路保护功能，并且风冷线风机采用软起一拖二的方式起动，通过对软启动器进行参数设定，保证软起的正常起动和电机保护功能。其参数设定如下所示：
（1） 代码IN（电机额定电流），参数设定为300
（2） 代码ILT （限制电流），参数设定为500%
（3） 代码ACC （加速斜坡时间），参数设定为15S
（4） 代码TQO （初始启动力矩），参数设定为70%
（5） 代码STY （停机类型选择），参数设定为F（自由停车）
（6） 代码EHP （电机热保护），参数设定为20级
（7） 代码PHR （线路相序保护），参数设定为123（正转）
（8） 代碼TBS （起动前时间），参数设定为2S
（9） 代码PHL （缺相阀值），参数设定为10%
（10） 代码TLI （力矩限制），参数设定为OFF
（11） 代码CLP （力矩控制类型），参数设定为ON
（12） 代码LSC （定子损耗补偿），参数设定为50
（13） 代码ULN （线电压），参数设定为400
（14） 代码FRC （线路频率），参数设定为AUT
（15） 代码L13 （逻辑输入），参数设定为LIA
（16） 代码L14 （逻辑输入），参数设定为LIR
（17） 代码L01 （逻辑输出），参数设定为TA1
（18） 代码L02 （逻辑输出），参数设定为RN1
（19） 代码R1 （继电器R1），参数设定为RIF
（20） 代码R3 （继电器R3），参数设定为RN1
3 结论
本文根据ATS48软起动器的原理及特性，结合高线机组风冷线风机的实际状况，通过西门子PLC程序的控制，进行设计、安装、调试，以ATS48软起动一拖二的方式延时启动两台电机，得到如下结论。
（1）在满足生产工艺的条件下，完全可以采用软起动器一拖多台风机或泵类设备的控制方式起动电机，这样既节约成本，又能满足生产工艺要求；
（2）使用软启动器对传动机械的保护、清除转矩浪涌并降低电机起动冲击电流；
（3）软启动器受电网电压波动的影响较小，电网电压上下波动时，通过增减晶闸管的导通角，调节电机的端电压，仍可维持起动电流恒值，保证电机正常起动；
（4）软启动器结构简单，同时具有过载保护、缺相保护、接地短路保护功能，确保设备安全。
参考文献
[1] 莫正康，韩雪清，等.半导体变流技术[J].1985：162-168.
[2] 于勇，张豪军，等.施耐德ATS48软启动器手册[J].1999：50-70.
[3] 张同庄，方荣惠，吴小杰，等.西门子S7-300/400PLC编程[J].SIEMENS，2005，31-62.
[4] 何永莉，周春，等高速线材工程技术规格书[S].2000，75-80.
作者简介
李鑫，男，电气工程师，主要从事自动化和电气管理工作。