黑龍江省鶴崗市益新煤礦 張勝會(huì)

1.概述

皮帶機(jī)是煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸系統(tǒng)中的重要設(shè)備,而皮帶機(jī)電機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行的穩(wěn)定性關(guān)系到整個(gè)煤礦的生產(chǎn)運(yùn)輸情況,因此皮帶機(jī)電機(jī)啟動(dòng)設(shè)備的選取關(guān)系到煤礦生產(chǎn)運(yùn)輸系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。電機(jī)的啟動(dòng)方式主要有定子串電抗器、Y/△和串自耦變壓器等啟動(dòng)方式,對(duì)皮帶機(jī)則大量采用液力耦合器的啟動(dòng)方式,然而這些啟動(dòng)方式都存在啟動(dòng)過程中電壓不能線性變化、切換過程中不能避免電氣和機(jī)械沖擊、設(shè)備故障率高等缺點(diǎn)。特別是拖動(dòng)大型皮帶機(jī)的高壓大功率電機(jī),針對(duì)以上傳統(tǒng)啟動(dòng)的缺點(diǎn),對(duì)于皮帶機(jī)高壓電機(jī)我們選用目前普遍采用的先進(jìn)的微處理控制技術(shù)和電力電子技術(shù)的電機(jī)軟啟動(dòng)器為啟動(dòng)設(shè)備,可以很大限度的消除電氣和機(jī)械的沖擊,延長設(shè)備的使用壽命。

2.QJR4-1140型電機(jī)軟啟動(dòng)器的工作原理

由于電機(jī)的轉(zhuǎn)矩與加在定子端的電壓平方成正比，而電機(jī)電流與定子端的電壓成正比，因此，可以通過控制電壓對(duì)加速轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流進(jìn)行限制，電壓的控制是通過控制可控硅的相位角實(shí)現(xiàn)的。

交流軟起動(dòng)器主回路采用三對(duì)反并聯(lián)可控硅（電氣原理圖參見圖1），利用無速度全數(shù)字矢量控制技術(shù)，通過速度與電流的閉環(huán)調(diào)節(jié)來完成對(duì)電機(jī)端電壓、電流的控制，從而實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟起動(dòng)等。工作時(shí)，軟起動(dòng)器接收到控制信號(hào)后，由微處理器根據(jù)面板設(shè)定的參數(shù)或通過PC口輸入的數(shù)據(jù)，控制三相可控硅的導(dǎo)通角，使得電機(jī)按設(shè)定的曲線平滑起動(dòng)。起動(dòng)結(jié)束后，由控制器發(fā)出信號(hào)，使旁路真空接觸器進(jìn)入正常工作后，可控硅暫停工作。

由圖2可知：每一相電路由兩個(gè)可控硅反并聯(lián)組成，每個(gè)可控硅負(fù)責(zé)半個(gè)周波的導(dǎo)通與關(guān)斷，兩個(gè)可控硅組合負(fù)責(zé)整個(gè)周期的導(dǎo)通與關(guān)斷。輸入電壓U是固定值（全波形），根據(jù)可控硅的控制特性，通過控制觸發(fā)脈沖的相位，輸出電壓Ua的波形是不連續(xù)波形，其值比輸入電壓U低，這樣通過控制觸發(fā)脈沖移相就可控制輸出電壓的高低。由于觸發(fā)脈沖是由計(jì)算機(jī)根據(jù)設(shè)定自動(dòng)連續(xù)移相，因此輸出電壓在2O%--1OO%Ue之間連續(xù)可調(diào)。三相原理與此相同。這樣，在電機(jī)起動(dòng)時(shí)，就可以較小的電壓起動(dòng)（軟起動(dòng)），然后電壓線性上升，直至額定電壓。待電機(jī)以額定電壓運(yùn)行時(shí)，這時(shí)計(jì)算機(jī)控制旁路按觸器吸合，同時(shí)可控硅停止工作。

若旁路按觸器吸合不正常，這時(shí)計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制可控硅繼續(xù)工作。這種情況下可控硅只能運(yùn)行幾個(gè)小時(shí)，長時(shí)運(yùn)行會(huì)損壞可控硅。觀察旁路運(yùn)行指示燈（一綠色指示燈），燈亮表示正常，燈不亮表示旁路按觸器沒有正確吸合。這時(shí)應(yīng)及時(shí)檢查，恢復(fù)正常工作。

圖1

圖2

3.使用方法

3.1 安裝接線

3.1.1 本裝置在與電機(jī)及其它開關(guān)連線之前，用萬用表（最好為指針式）測量每相可控硅（即進(jìn)出端子）之間電阻應(yīng)大于1OOkΩ，絕對(duì)禁止用兆歐表測量。

3.1.2 拆除軟起動(dòng)器內(nèi)控制盒的接地線，并接三相輸入與輸出，用兆歐表測量它們與機(jī)殼的絕緣電阻應(yīng)不小于5OMΩ，檢查完畢，將控制盒上的接地線接好；若發(fā)現(xiàn)絕緣下降，請(qǐng)予以及時(shí)處理。

3.1.3 如圖3所示，將交流軟起動(dòng)器串接在電機(jī)與電源開關(guān)之間。

交流軟起動(dòng)器接線腔中的L1、L2、L3為進(jìn)線端，與前一級(jí)開關(guān)相連；U、V、W為出線端，與電機(jī)連接（接線端子見圖4—下頁）。

3.1.4 本裝置一般工作電壓設(shè)置為114OV（對(duì)于可以工作在額定電壓為AC114OV的交流軟起動(dòng)器，包括漏電檢測也置于綜合保護(hù)器1腳上），在使用中可以根據(jù)自己的需要將工作電壓調(diào)整到66OV，只要把電壓跨接片接至66OV，同時(shí)，將原接到綜合保護(hù)器第1引腳漏電檢測線改接到第2引腳（否則不能進(jìn)行正常漏電檢測）；另外，注意被控電機(jī)的電流要小于交流軟起動(dòng)器銘牌上的額定電流，其它線路不用變動(dòng)。絕對(duì)禁止將額定工作電壓為AC66OV的交流軟起動(dòng)器用于AC114OV上！

圖3

圖4

圖5

表1 控制功能的設(shè)置

LED狀態(tài)顯示運(yùn)行狀態(tài)（常亮）LED1 LED2 LED3 LED4 LED5準(zhǔn)備就緒起動(dòng)或停止電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)能制動(dòng)故障狀態(tài)（閃爍）LED1 LED2 LED3 LED4 LED5電源故障可控硅故障過載綜合故障起動(dòng)受阻

3.2 參數(shù)設(shè)定

3.2.1 起動(dòng)時(shí)間

軟起動(dòng)時(shí)間即為電機(jī)平滑起動(dòng)的時(shí)間，通過控制盒面板上的起動(dòng)時(shí)間電位器可以設(shè)定電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間為O.3～18Os，正常值設(shè)定為1O～2Os，可以根據(jù)所需時(shí)間或以調(diào)試結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行設(shè)定。

3.2.2 起始電壓

起始電壓從2O%～1OO%Ue連續(xù)可調(diào)，它通過調(diào)節(jié)控制盒面板上的電壓電位器來完成，一般為7O%Ue左右的設(shè)定值，正常情況下一般能滿足不同負(fù)載的需要，在沒有特殊情況下無須改變?cè)O(shè)定。如有需要，可以逐步連續(xù)改變電壓的設(shè)定值，直到滿意為止。

3.2.3 限流

限流控制由控制盒面板上的限流電位器設(shè)定，交流軟起動(dòng)器電流限定值根據(jù)負(fù)載的類型在O.5～6Ie之間選擇，一般設(shè)定值在3～5Ie左右。如有需要，可以逐步連續(xù)改變電流的設(shè)定值，直到滿意為止。

3.2.4 軟停止時(shí)間

對(duì)有軟停止需要的場合，通過控制盒面板上DIL1和DIL2撥動(dòng)開關(guān)將交流軟起動(dòng)器設(shè)置有軟停止功能，軟停止時(shí)間的長短由控制盒面板上的停止時(shí)間電位器來設(shè)定。

3.2.5 軟起動(dòng)器幾種典型功能設(shè)置（見表1）。

3.3 兩臺(tái)軟起動(dòng)器聯(lián)鎖控制方式

3.3.1 接線方式

接線方式如圖5所示。

注意：

（1）膠帶機(jī)采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，每臺(tái)電機(jī)配一臺(tái)軟起動(dòng)器，每條膠帶機(jī)配兩臺(tái)軟起動(dòng)器，兩臺(tái)軟起動(dòng)器分別為1＃、2＃。

（2）采用該接線方式可起到兩臺(tái)電機(jī)聯(lián)鎖功能，兩臺(tái)軟起動(dòng)器同時(shí)工作，無論什么原因，一臺(tái)軟起動(dòng)器停止工作，另一臺(tái)也停止工作，杜絕單臺(tái)電機(jī)工作。

3.3.2 狀態(tài)顯示及信號(hào)輸出

軟起動(dòng)器內(nèi)控制盒面板上有5個(gè)指示燈，表示運(yùn)行狀態(tài)及故障信息（見表2）。

3.4 使用注意事項(xiàng)

（1）對(duì)于電網(wǎng)電壓較高的使用場合，必須檢查通過控制變壓器輸出的控制電壓應(yīng)在AC2OOV～AC24OV之間，否則會(huì)影響控制盒正常工作，甚至損壞控制盒。軟起動(dòng)器的外殼必須可靠接地。

（2）安裝前檢查被控設(shè)備電機(jī)與減速器之間有無液力偶合器，若有，應(yīng)先將液力偶合器改為對(duì)輪連接，否則會(huì)影響軟起動(dòng)效果和造成起動(dòng)失敗。

（3）測量絕緣電阻時(shí)，必須拆除軟起動(dòng)器內(nèi)控制盒的接地線，用兆歐表測量輸入、輸出端對(duì)機(jī)殼之間的絕緣電阻應(yīng)不小于5OMΩ。

（4）切勿用兆歐表測量端子間及可控硅兩端的電阻，以免對(duì)軟起動(dòng)器產(chǎn)生破壞。

（5）使用交流軟起動(dòng)器后，根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)整前一級(jí)饋電開關(guān)的電流整定值和時(shí)間。

（6）對(duì)于114OV和66OV兩種電壓均能適用的交流軟起動(dòng)器來說，一般接線為114OV（漏電檢測線接綜合保護(hù)器的1腳）；若電網(wǎng)電壓是66OV，需將電壓跨接片接至66OV，漏電檢測線要接綜合保護(hù)器的2號(hào)引線端子。注意被控電機(jī)電流要小于交流軟起動(dòng)器銘牌上的額定電流。

（7）軟起動(dòng)器內(nèi)的主要器件，特別是可控硅和控制盒部分，請(qǐng)勿私自拆卸、修理，以免造成事故和損失。

（8）交流軟起動(dòng)器在運(yùn)輸過程中應(yīng)避免強(qiáng)烈振動(dòng)和翻滾。

（9）特別注意：在維修交流軟起動(dòng)器時(shí)，交流軟起動(dòng)器的進(jìn)線端L1，L2，L3必須與電源完全斷開。維修電動(dòng)機(jī)時(shí)，必須將本設(shè)備的隔離換相開關(guān)置于空檔位。

4.結(jié)束語

本軟啟動(dòng)器作為交流電動(dòng)機(jī)的現(xiàn)代啟動(dòng)技術(shù)應(yīng)用之一，通過降低機(jī)械、電流的沖擊，最大限度降低設(shè)備事故率。減少設(shè)備維護(hù)，且裝有可以直接啟動(dòng)的真空接觸器可以保證軟啟動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)直接啟動(dòng)電機(jī)，保證生產(chǎn)的持續(xù)性，自使用以來一直運(yùn)行可靠，實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，是煤礦輸送設(shè)備性價(jià)比較高的中高壓啟動(dòng)設(shè)備。