1、浅谈软起动器在煤矿的应用摘 要应用范围: 1、单机可实现软、硬延时启动。2、双机可以互相保护。3、四台可分主、副连动。4、双套保护。5、节约电能减少机械磨损。6、提高自动化水平,降抵成本提高效益。 关键词软启动使用方法及其作用、推广价值 中图分类号:TM933.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)10-0242-01 自从三项异步电动机问世以来,由于其结构简单、控制维护方便、性能稳定效率高等特点,而被广泛的应用到煤矿生产和各种动力设备的拖动中。但其直接起动时所产生的冲击电流会对电网及其负载造成重大影响,同时也会因其起动应力较大使负载设备的使用寿命降低,所以人们就一直在寻
2、找一种合适的方法以避免电动机的突然、剧烈启动。曾经也试过多种方法,比如星三角起动、自耦变压器起动等,但是这些方法都都不尽如人意。随着科学技术发展,软启动器的问世最终解决了这一难题。这种新型软启动器可以在电动机启动过程中对电流和电压实现超级电子控制,从而延长了电机的使用寿命,减少了设备的维修量,提高了经济效益。 在交流电动机这种全压下启动主要会造成以下几个方面的损失: (1)起动电流达到了电机满载时的 800%以上。 (2)起动电流过大会引起电网电压下降,电压瞬变现象可能导致电网过负荷,从而引起不良的电压变化,并最终影响到同电网中的其它电气设备。 (3)导致从电动机到启动设备及驱动链的机械故障。
3、 (4)电器元器件必须选择能耐受满浪涌电流的规格。 交流电动机的启动问题由来已久,我矿曾经使用过:Y- 启动器、滑环电动机、频率转换器。从技术来说要优于上述两种解决方法:因为它可以在电动机从启动到正常运行再到停机的每一次运行循环中,对转速、扭矩和功率等所有相对变量进行精确控制;另一个重要的优点就是其控制设备为静态,即没有移动部件。其可靠性因而也提高了,维护工作量很小。然而,频率转换器的缺点是前期投资成本相对过大,这一点限制了其在很多领域的应用.随着技术的不断更新,软启动器以其价格低,性能稳定赢得了很大的市场。今天,它已在我矿实际生产应用中取代了液力联轴器。 那我们再来说说软启动器的好处,顾名思
4、义就是不直接起动,而是慢慢的、一点一点的起动。就是在电机的输入端把电压从 0 升高到电机的额定电压。频率也由 0 升高到电机的额定频率。这样电机在从起动时的不可控制过载冲击电流变成可控的、可调节大小的起动电流,电机在起动的过程中完全不会存在冲击转矩,而是平滑的起动运行,而这就是所谓的电动机的软启动。 软启动器于 20 世纪 80 年代初投入市场,它与频率转换器相似,同样以电子和可控硅为基础。可以这样说,它填补了 Y- 启动器和频率转换器在功能实用性和价格之间的鸿沟。采用软启动器,可以控制电动机的电压,使其在启动过程中逐渐地升高,很自然地限制启动电流。这就意味着电动机可以平稳地启动,机械和电应力
5、也降至最小;该装置还有一种附带的功能,即可用来“软”停机,适用于绞车、水泵和需要缓慢停车的设备中。因此软启动器在市场上得到广泛应用。 由于该启动器采用电子式电路,可以相对比较容易地通过安全和事故指示灯增强其基本功能,改善电动机的保护,简化故障查找,如失相、过电流和超高温保护,以及正常运行、电动机满电压和某些故障指示。像斜坡电压和初始电压等所有设定值都可以很容易地在启动器面板上设定。 然而软启动器仍有一个缺陷,那就是不能长时间用于启动扭矩要求很高的电动机驱动装置上。这种局限性主要因为,软启动器实际上是靠将自身电压斜坡式抬升至最大值(而在停机过程中又逐渐下降至设定的关机水平)来完成工作。由于扭矩与
6、电压平方成正比,连接电动机不能从一开始就达到最大扭矩,因此,软启动器更适合于煤矿的水泵、风扇、传送带、等易启动的设备。 南山煤矿为我采区引进的 QJR-315(400)/660(1140)软起动器具有以下保护功能: (1)相序保护 (2)缺相保护 (3)晶闸管组件故障 (4)起动时间过长(5)电流不平衡保护 (6)电机过流保护 (7)电机过载保护(8)电机失压保护 (9)无负载时开关不启动. 这种新产品系列具有以下几个重要的特点: (1)集成化:在一定的安装平面上可以安装更多的软启动器。 (2)易于安装.外观及腔室设计很易于电缆的连接. (3)设置方便:由于只有 3 种设置(启动电压斜坡、停机
7、电压斜坡和初始电压) ,软启动器的适用范围很广,面板上刻度标识非常清晰的旋转开关有助于你很方便地设定这些值。 (4)固态电路:这有利于确保最高的可靠性,并将维护工作降至最低限度,即使对于启动和停机非常频繁的设备依然如此。 我采区首先把 QJR-315/660V 在普通 125KW 皮带上试用,软起时间设为 15S,起始电压为额定电压的 70%,过流为 6Ie,软停车时间为零(未用).电机综合保护器按正常值整定.起车时由慢至快,运行平稳,起动电流仅为 345A 左右.比实际启动电流减小了 2.5 倍,可以最大限度地延长电机的使用寿命。其次在强力皮带上加了四台 QJR-315/1140V。由于强力
8、皮带有主起两台电机和副起两台电机,有先后之分,所以我们就把主起的两台电机的操作线用四只二极管接成平衡桥式,再把控制键接在平衡桥的正负两极上,正常时两点电位相同,无电流流过时,两台软起动器不启动.当按下控制键时,平衡桥式的正负短接,两个控制线的电流由正流向负,形成了各自的回路,也就达到了同时起车的目的.副起的两台也用同样的方法连接,不同的是它的平衡桥的正负两极是接在主起的 IF2 的 8、9 脚上,这两脚是主起动器的延时接点,主起动器启动后,经延时继电器的延时,8、9 脚闭合,副启动器启动,完成了全线起车,经实际测量,四台的启动电流仅为 1500A 左右,比原来减少了 2.2 倍。 最近又在新设
9、的 250KW 双机小强力皮带上安设了两台 QJR-400/1140V 软启动器,具体接法是:把主启动器(1 号软起)的 IF1 的 3 脚改接到 1 脚上,把它的 3、1 脚接到副启动器(2 号软起)的 IF2 的 8、9 脚上。再把主启动器(1 号软起)的 IF2 的 8、9 脚接到副启动器(2 号软起)的 IF1的 2、4 脚上,利用各启动器的延时接点来取代对方的补助接点,这样接可以互相控制对方,当其中一台因故停车时,另一台也停止,防止了单台工作的情况发生。由于该皮带要求两台电机同时启动,延时继电器不可能调到绝对的零时间,所以把延时继电器的延时电路取消,改成直起,这样两台电机就达到了同时
10、启动. 我区现在以更换了多台软启动器,它们运行良好。这样不但延长了设备的使用寿命,也缓解了皮带的抗拉强度,启动电流的减少也延长了电缆的使用寿命。因为软启动器的电路也基本上是无故障设计,即使遇到很难出现的内部故障,该装置也会自动关机以保护所连接的其它设备。这种软启动器很适用于大型电动机,且安装和适应性更强。由于它们可以象 Y- 启动器一样接入三角电路,适用电流最高可达 550A。这一特性使其能够比任何同类产品都更容易替代现有的 Y- 启动器以实现更为平稳的启动(和停机) 。 对大功率三相异步电动机而言,通过使用软启动器,收到的效果是:(1) 使用软启动器后,启动电流明显降低,电压波动变小,使之不
11、影响同一供电网其他用电设备的正常运行。 (2) 对电动机提供了平滑起动的过程,使得皮带接头无冲击,提高供电可靠性和皮带的抗拉性。 (3) 有多台电动机控制功能,由一台启动器控制多台电机同时起动,起动电流及起动时间可分别设置。 (4)多种启动模式及保护功能融于一体,防止事故的产生。 通过以上所述,QJR 系列软起动器的应用解决以往电机起动中的问题,在煤矿行业,笼型异步电动机凡不需要调速的各种应用场合都可使用,特别适用于需要软起动与软停车的各种设备当中;在日新月异的今天随着科技发展,集中化、智能化煤矿运输工程设计和工程改造中,提高自动化水平,降低成本,提高企业效益,对电动机的起动就必须首先采用先进的起动设备。正是因为软起动器有多种的控制方式,以及控制方式的灵活性和可靠性,所以受到使用者的一致肯定。软起动器具有广泛的推广价值,在节能高效、保护设备和安全供电等方面成效突出,在现在以及将来,在煤矿企业及其他动力设备中会得到越来越广泛的使用。