LCI变频软启动装置的运用与提升

LCI变频软启动装置的运用与提升

【摘要】通过对LCI（Load Commutated Inverter，负载换相式电流源型变频器）变频软启动装置使用中存在问题及设备不同的控制原理全面系统的分析掌握，确保了天元公司新建60000m?/h大型压缩机同步电动机的正常安全起动及安全稳定运行。

【关键词】LCI变频软启动装置;同步电动机起动;运用提升

一、前言

莱钢天元气体公司29MW无刷同步电动机，起动方式采用ABB公司LCI.SO3BHB 911000735型柜式变频软启动装置，该装置利用交-直-交变频器，起动功率只需电动机额定功率的25%左右，从而避免了同步机异步启动时对电网难以承受的冲击。启动过程经过120-180s左右将加速到准同步速度即95%额定转速，然后并入电网，进入全压同步运行。

二、LCI变频软启动装置工作原理

按照设计结构，空压机电气部分包括进线隔离柜一台、空压机运行柜一台、变频软启动器电源柜一台、变频软启动器输出柜一台、电缆连接柜两台、励磁柜一台、LCI单元（变频软启动器）。当运行柜、电源柜及输出柜三台断路器置于工作位置，保护装置选择远程控制，且励磁柜电控允许，则由DCS（集散控制系统）进行开停车控制。三台断路器启动切换程序编制在励磁柜内的PLC逻辑内。三台断路器之间有必要的硬接点连锁，在空压机旁、中控室配有紧急停车按钮，开关柜上也具有机械紧停按钮，以确保设备安全。

图一 空压机电气系统一次接线图

LCI变频软启动装置主要由输入（降压）、输出（升压）变压器、三相全控整流桥、平波直流电抗器、晶闸管逆变器组成。整流器控制系统为速度、电流负反馈双闭环系统;逆变器控制系统由电磁式和间接式转子位置检测器、换相超前角设定电路及换相剩余角补偿等部分组成。另外，系统还包括用于并网控制的整步微调和同步并网电路。

软启动装置启动时必须进行电机转子位置检测和初始定位。启动前先给转子投入励磁，在转子绕组产生恒定的磁场。在转子磁场逐步建立过程中，定子绕组感应出三相电动势，对电动势积分就可得气隙磁链的大小和转子位置角。启动期间，控制保持电机磁通恒定，实现恒转矩调速。由于是恒磁通控制，可以通过对定子电压测量，计算出转子位置角。计算时间的密切配合，保证励磁与LCI检测程序之间严密同步，这是整个启动过程中最为关键的一步。

LCI软启动数字控制系统应用矢量原理，通过系统的开环和闭环控制来实现