应用案例

QJR1-300/1140矿用隔爆兼本质安全型交流软启动器的应用

字号+ 作者: 来源: 2010-03-22 13:17 我要评论( )

 

1 概述

随着现代化矿井建设步伐的加快,新的技术、现代化的设备在煤矿井下得到了广泛的应用,其中QJR1 - 300 /1140 矿用隔爆兼本质安全型交流软启动器就是其中之一。

QJR1 - 300 / 1140 矿用隔爆兼本质安全型交流软启动器是集光、机、电一体化的新技术产品。该产品用于交流660V1140 V 电压的异步电动机重负荷软启动,具有启动电流小、启动速度平稳可靠、胶带无振动、对电网的冲击电流小等优点,且启动曲线为“S”形曲线。该曲线可根据现场实际工况调整,从而减少启动时的皮带张力,降低对皮带带强的要求,进而可以降低皮带机的初投资,延长皮带使用寿命。

当前现场运行的带式输送机启动方式有直接启动和软启动两种。所谓直接启动,即接到启动命令,电动机便全压投入运行。这种启动方式弊病很多,首先电机的全电压启动会大大冲击电网;其次电机的全电压投入会使胶带和一些机械设备承受很大的拉伸力或冲击力,这无疑会降低胶带和机械设备的使用寿命,且容易发生断带事故。实现胶带机软启动的设备又有三种:CST 系统(国内称W 离合器)、调速器液力耦合器和电软启动器。CST 系统由美国道奇公司研制生产,它运用摩擦离合器的原理,通过控制动片与静片间的压力来改变传递力矩,从而实现软启动。该系统启动性能好,但控制系统和液压系统相当复杂,且系统造价高,因此没得到广泛应用。目前应用较普遍的是调速型液力耦合器,它是通过调节液力耦合器内的油量来改变传递力矩,从而实现软启动的。除液压系统和控制系统外,还有一个冷却系统与之配套,动作复杂且造价高,维护困难。电软启动器是近期兴起的高新技术产品,它通过调节加在电动机两端的电源电压,改变电机的输出力矩,从而实现软启动,它控制先进,性能优良,便于维护,具有发展前途。

2 技术性能

QJR1 - 300 / 1140 隔爆兼本安电软启动器是煤科总院上海分院合作研究开发的高新技术产品,主要用于煤矿井下各种带式输送机的重负荷软启动。

2.1 关键技术

1)主电路由反并联的三组大功率晶闸管与真空接触器并联组成。

2)控制核心采用先进的全数字传动控制器(591)。

3)由速度反馈和电流反馈构成双闭环调节系统。

4)预设的“S”形曲线对电动机进行自动控制。

5)能够保证启动加速度在0.1 0.3 m/s2 范围内平滑可靠地完成起动过程。

6)在多机驱动时通过电流平稳方式可以控制电机达到功率平衡。

2.2 技术参数

额定电压/V                       3806601 140

额定电流/A                       330

最大电流过载倍数                 6 倍以下,可调

起动时间/s                       0 60,可调

控制带速的起动加速度/ m·s       - 2 0.1 0.3,可调

防爆型式                         隔爆兼本质安全型

3 工作原理

当发出开车信号后,控制器(591)可按用户要求预设“S”型曲线对电机进行自动控制,并保证启动加速度a0.3 m/s2 范围内使其平滑可靠地完成启动过程。当电动机启动完成后,由传统控制器控制交流接触器吸合,短接所有的晶闸管,使电动机直接投入电网全压运行。

4 安装及应用

平顶山煤业集团一矿戊七一部钢绳芯高强带式输送机运距1 400 m,带宽1 000 mm4 台电机拖动,每台电机功率280 kW,电压1140 V,电机与减速机间采用限矩型液力偶合器连接。每台电机由1台专用的隔爆兼本安型真空磁力启动器控制,电机全压启动,如图1 所示。

由于采用的是直接启动方式,在实际运行中经常出现各种故障,如机头卸载滚筒轴承内径烂、联轴器烂、减速机输入轴损坏等故障。经过论证采用了QJR1-300 /1140 矿用隔爆兼本质安全型交流软启动器。

4.1 安装调试

在每台隔爆兼本安型真空磁力启动器与电机之间增加1QJR1-300/1140 矿用隔爆兼本质安全型交流软启动器,如图2所示。

1 原控制线路示意图

2 改进后控制线路示意图

为了保证原来控制系统中的各种保护装置在安装软启动后的系统中能够正常使用,增加了1 套联锁装置。即在使用直接启动时联锁装置置于直接启动位置,在使用软启动时联锁装置置于软启动位置。

由于戊七一部钢绳芯高强带式输送机是上山运输,在重负荷启动中液力抱闸制动装置松闸后,带式输送机在煤的重力分力的作用下发生倒车现象。为了解决这一问题,调整带式输送机的启动程序,在软启动方式下,当4台电机转速达到额定转速的30%时,抱闸打开,很好地解决了启动时的倒车现象。

4.2 应用

QJR1-300/1140矿用隔爆兼本质安全型交流软启动器经过近4 a 来的运行,机械系统从来没有发生像前面提到的机械故障,达到了预期的目的。

该软启动装置在使用中曾出现过如下故障:

1)晶闸管损坏。原因是RC 保护元件损坏后没有及时发现,导致晶闸管损坏。建议在以后的检修中,要经常检查RC 保护元件,以免造成同样的事故。

2)限矩型液力偶合器出现过过负荷甩油现象,经现场分析发现4#机启动后没有电流,只有其它三机有电流,软启动器显示屏上正常显示运行。经检查发现软启动器中的真空接触器没有吸合,造成三机拖动出现过负荷现象。通过分析软启动器的电路发现运行信号是该装置的中间继电器发出的,并不是真空接触器闭合后的行程开关发出的,存在着假信号。对其进行了改进,经改进后再没出现过类似事故。

5 结束语

QJR1-300/1140 矿用隔爆兼本质安全型交流软启动器通过现场使用,很好地解决了直接启动所带来的对输送机的机械冲击,延长了输送机的使用寿命。该启动器同可调型液力偶合器相比,维护费用低,具有推广价值。

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