1、 QJR 系 列 矿 用隔 爆 兼 本 质 安 全 型 交 流 真 空 软 起 动 器使 用 说 明 书第 一 版太 原 惠 特 科 技 有 限 公 司二 五 年 二 月太 原 惠 特 软 起 动 开 关 使 用 说 明 (第 一 版 )该 起 动 器 是 在 本 公 司 畅 销 产 品 “TTQ400/1140( 660) 矿 用 隔 爆 兼本 质 安 全 型 调 压 调 频 软 起 动 器 ”、 “QJT250/1140( 660) 矿 用 刮 板 输 送机 调 速 起 动 器 ”的 基 础 上 , 吸 收 优 点 、 摈 弃 缺 点 , 并 结 合 当 前 最 新 的 软起 动 技 术
2、潜 心 开 发 的 第 二 代 软 起 动 产 品 。 功 能 更 齐 全 、 性 能 更 优 越 、 使 用更 安 全 、 维 修 更 方 便 , 达 到 了 国 际 领 先 水 平 。本 使 用 说 明 书 根 据 GB9969.1-1998 标 准 编 写 。本 使 用 说 明 书 随 本 产 品 的 技 术 进 步 而 修 改 , 用 户 需 要 的 话 可 索 取 本 产品 使 用 说 明 书 的 最 新 版 本 。本 产 品 执 行 标 准 : “MT/T 943-2005 矿 用 低 压 交 流 软 起 动 器 ”及 其 关 于 “QJR 系 列 矿 用 隔 爆 兼 本 质 安
3、全 型 交 流 真 空 软 起 动 器 技 术申 明 ”。安 装 、 使 用 该 产 品 前 , 请 详 细 阅 读 本 使 用 说 明 书 。警 告 : 本 起 动 器 必 须 在 接 线 腔 隔 爆 上 盖 板 、 隔 爆 快 开 门 及 其 它 防 爆 结构 正 常 关 闭 、 无 损 伤 的 情 况 下 , 方 可 通 电 。 否 则 , 将 危 及 人 身 和 矿 井安 全 !太 原 惠 特 软 起 动 开 关 使 用 说 明 (第 一 版 )目 次1.概 述 12.结 构 特 征 与 工 作 原 理 33.技 术 特 性 74.尺 寸 、 重 量 95.安 装 、 调 试 96.使
4、 用 、 操 作 、 显 示 147.故 障 分 析 与 排 除 198.安 全 保 护 装 置 199.保 养 、 维 修 1910.运 输 、 贮 存 2011.开 箱 及 检 查 2012.其 它 211 概 述1.1 主 要 用 途 及 适 用 范 围QJR 系 列 矿 用 隔 爆 兼 本 质 安 全 型 低 压 交 流 软 起 动 器 (以 下 简 称 起 动器 ), 主 要 用 于 具 有 爆 炸 性 危 险 气 体 ( 甲 烷 ) 和 煤 尘 的 矿 井 中 , 对 额 定 电压 至 1140V、 额 定 频 率 50Hz、 额 定 电 流 至 400A 的 三 相 鼠 笼 式
5、异 步 电 动机 进 行 控 制 。 具 有 调 压 起 动 、 限 流 起 动 、 限 流 +突 跳 起 动 、 调 频 起 动 、全 压 起 动 、 自 由 停 车 、 软 停 车 等 功 能 , 并 对 线 路 和 电 机 进 行 综 合 保 护 。 可在 停 止 运 行 时 对 电 机 进 行 换 向 或 切 断 电 源 。适 用 于 煤 矿 井 下 刮 板 输 送 机 、 胶 带 输 送 机 、 风 机 、 水 泵 等 不 同 负 载 对象 的 控 制 要 求 。 既 可 单 独 联 锁 起 动 , 也 可 以 与 各 种 控 制 台 连 接 实 现 集 中 控制 。1.2 品 种
6、、 规 格起 动 器 品 种 规 格 见 表 -1、 表 -2表 -1受控电机功率(kW)型号规格可整定额定电流(A) 660V 1140V50 45 7560 55 9080 - 11085 75 132QJR-125/1140(660)100 90 160125 110 200155 132 250205 180 315QJR-250/1140(660)225 200 355240 - 375250 - 400315 - 525QJR-400/1140(660)400 - 575太 原 惠 特 软 起 动 开 关 使 用 说 明 (第 一 版 )1表 -2受控电机功率(kW)型号规格可整定
7、额定电流(A) 660V50 4560 5585 75100 90QJR-125/660(380)125 1101.3 型 号 组 成 及 其 代 表 意 义Q J R / 额 定 电 压( V)额 定 电 流 ( A)软起动器隔爆兼本质安全型起 动 器1.4 使 用 环 境 条 件起 动 器 可 在 下 列 条 件 下 工 作 :a) 海 拔 高 度 不 超 过 2000m(80 110kPa);b) 周 围 介 质 温 度 -5 40 ;c) 周 围 介 质 相 对 湿 度 不 大 于 95%(25 );d) 在 具 有 甲 烷 混 合 物 及 煤 尘 爆 炸 危 险 的 矿 井 中 ;e
8、) 周 围 介 质 中 不 得 含 有 破 坏 金 属 或 绝 缘 的 气 体 及 蒸 汽 ;f) 没 有 剧 烈 振 动 、 颠 簸 的 场 合 ;g) 在 具 有 防 止 水 侵 袭 的 地 方 ;h) 安 装 位 置 与 垂 直 面 的 倾 斜 度 不 大 于 15 度 。1.5 产 品 特 点1.5.1 最 大 限 度 地 消 除 起 动 冲 击 负 载 , 有 效 地 保 护 机 械 传 动 元 部 件 。 软 起太 原 惠 特 软 起 动 开 关 使 用 说 明 (第 一 版 )2动 跟 踪 负 载 确 定 起 动 时 间 , 一 般 15 35 秒 , 起 动 加 速 度 减 小
9、 5 10 倍 , 动 负 载 减 小 5 10 倍 。1.5.2 重 载 难 起 动 时 , 可 采 用 调 频 起 动 , 保 证 足 够 的 起 动 力 矩 。 起 动 转 矩/额 定 转 矩 1.4。1.5.3 限 制 电 流 的 软 起 动 , 可 消 除 电 网 冲 击 , 保 护 供 电 设 备 , 提 高 电 网 供电 质 量 。 软 起 动 时 , 起 动 电 流 /额 定 电 流 4。1.5.4 软 起 动 与 磁 力 起 动 器 (开 关 )为 一 体 , 简 化 了 设 备 布 置 , 取 代 了 原开 关 , 实 现 了 真 空 接 触 器 的 零 电 流 分 断 与
10、 闭 合 , 大 大 提 高 开 关 寿 命 。1.5.5 具 有 调 压 起 动 、 限 流 起 动 、 限 流 +突 跳 起 动 、 调 频 起 动 等 四 种 软起 动 方 式 满 足 不 同 负 载 的 起 动 要 求 。 全 压 直 接 起 动 作 为 软 起 动 的 后 备 起 动方 式 。1.5.6 可 单 台 使 用 , 也 可 以 多 台 级 联 使 用 。 多 台 级 联 使 用 的 各 起 动 器 之 间可 以 进 行 延 时 ( 在 0-25.5S 调 节 ) 起 动 。 起 动 器 可 以 提 供 70VA 的36V 电 源 , 可 以 提 供 起 动 预 警 接 点
11、 。1.5.7 具 有 完 善 的 短 路 、 过 流 、 过 载 、 断 相 、 漏 电 、 堵 转 等 保 护 功 能 。1.5.8 具 有 完 善 的 安 全 闭 锁 功 能 , 可 以 与 前 级 开 关 实 现 开 盖 闭 锁 , 门 与 隔离 开 关 之 间 具 有 机 械 、 电 气 双 闭 锁 , 可 以 与 其 它 设 备 进 行 联 锁 。1.5.9 既 可 本 地 控 制 , 也 可 远 方 控 制 , 远 控 线 路 、 级 联 线 路 、 闭 锁 线 路 具有 开 路 、 短 路 保 护 。1.5.10 具 有 中 文 显 示 器 , 可 以 显 示 设 定 状 态
12、、 运 行 参 数 、 故 障 内 容 。1.5.11 采 用 可 编 程 控 制 器 ( PLC) 和 单 片 计 算 机 的 可 编 程 全 数 字 化 系 统实 现 控 制 功 能 。2.结 构 特 征 与 工 作 原 理2.1 结 构 特 征起 动 器 外 壳 为 方 形 , 由 两 个 完 全 独 立 的 隔 爆 腔 组 成 , 下 隔 爆 腔 为 主 隔爆 腔 , 上 部 隔 爆 腔 为 进 出 线 隔 爆 腔 。2.1.1 起 动 器 主 隔 爆 腔 的 前 开 门 采 用 快 开 门 结 构 。 快 开 门 右 侧 安 装 有 隔 离开 关 操 作 手 把 ( 可 折 截 )
13、, 隔 离 换 相 开 关 共 有 正 、 停 、 反 转 三 个 位 置 ;门 左 侧 有 一 转 动 手 把 , 抬 起 手 把 90, 向 右 侧 转 动 45为 开 门 , 向 左侧 转 动 45为 关 门 。 门 上 安 装 有 按 钮 操 作 机 构 、 转 换 开 关 操 作 机 构 、 显太 原 惠 特 软 起 动 开 关 使 用 说 明 (第 一 版 )3示 窗 、 先 导 组 件 XD-2、 液 晶 中 文 显 示 器 XSQ、 转 换 开 关 SA4 等 。 主 隔爆 腔 右 侧 壁 安 装 有 隔 离 开 关 QS, 隔 离 开 关 的 下 面 位 于 主 隔 爆 腔
14、的 底 部安 装 电 源 组 件 , 电 源 组 件 包 括 电 源 变 压 器 TC1、 同 步 变 压 器 TC2、 熔断 器 FU1、 FU5-FU7、 接 插 件 等 。 主 隔 爆 腔 前 面 位 于 门 右 侧 安 装 有 隔 离 开关 操 作 机 构 、 操 作 闭 锁 按 钮 SB1、 门 闭 锁 机 构 等 。 主 隔 爆 腔 的 底 部 安 装有 导 轨 。 在 导 轨 上 有 一 可 抽 出 的 小 车 , 从 后 至 前 依 次 安 装 真 空 接 触 器KM1、 KM2、 晶 闸 管 组 件 SCR、 过 电 压 吸 收 装 置 FV、 脉 冲 驱 动 板 QDB、中
15、 门 板 等 。中 门 板 上 安 装 有 PLC、 控 制 器 、 继 电 器 KA1-KA4、 漏 电 板 、 熔 断器 FU2-FU4、 接 插 件 等 。2.1.2 隔 离 换 向 开 关 QS 与 开 门 机 构 具 有 机 械 联 锁 装 置 , 只 有 在 隔 离 换向 开 关 QS 处 于 分 断 位 置 时 , 前 门 才 允 许 打 开 。 同 时 , 隔 离 换 向 开 关QS 与 按 钮 SB1 具 有 机 械 联 锁 装 置 , 只 有 按 下 按 钮 SB1, 才 能 操 作 隔 离换 向 开 关 QS。 上 盖 与 前 级 馈 电 开 关 设 有 闭 锁 , 打
16、开 上 盖 前 首 先 通 过 闭 锁开 关 使 前 级 馈 电 开 关 断 电 ( 前 级 馈 电 开 关 有 远 方 闭 锁 功 能 时 可 用 ) 。2.1.3 前 门 及 上 盖 均 设 有 “严 禁 带 电 开 盖 ”的 警 示 牌 。2.1.4 上 部 隔 爆 腔 为 电 源 进 出 线 及 控 制 信 号 引 入 引 出 隔 爆 腔 , 采 用 紧 固 件固 定 上 平 面 开 盖 结 构 , 电 源 引 出 引 入 喇 叭 嘴 全 部 采 用 具 有 防 止 电 缆 拨 脱 装置 的 压 盘 式 引 入 装 置 。 控 制 信 号 引 入 引 出 喇 叭 嘴 全 部 采 用 具
17、 有 防 止 电 缆 拨脱 装 置 的 压 紧 螺 母 式 引 入 装 置 。 在 内 部 的 边 缘 上 各 有 一 个 接 地 螺 栓 。2.2 工 作 原 理 及 工 作 方 式2.2.1 工 作 原 理起 动 器 主 回 路 采 用 三 对 反 并 联 晶 闸 管 , 采 用 智 能 化 模 糊 控 制 技 术 , 通过 电 流 的 闭 环 调 节 来 完 成 调 压 起 动 、 限 流 起 动 、 限 流 +突 跳 、 调 频 起 动控 制 , 实 现 电 机 的 软 起 动 、 软 停 止 。 起 动 器 接 到 起 动 信 号 , KM2 吸 合 ,执 行 软 起 动 过 程 ,
18、 软 起 动 完 成 后 , 旁 路 交 流 真 空 接 触 器 KM1 吸 合 , 晶闸 管 停 止 工 作 , 电 机 全 压 运 行 。 起 动 器 接 到 停 止 信 号 后 , 执 行 软 停 车 过 程 ,旁 路 交 流 真 空 接 触 器 KM1 释 放 , 软 停 车 完 成 后 , 晶 闸 管 停 止 工 作 , 同 时 ,KM2 释 放 , 实 现 电 机 的 软 停 车 。 在 停 车 期 间 , 漏 电 闭 锁 检 测 电 路 工 作 , 对主 回 路 进 行 漏 电 检 测 , 若 有 漏 电 , 则 闭 锁 起 动 器 , 禁 止 起 动 。 交 流太 原 惠 特
19、软 起 动 开 关 使 用 说 明 (第 一 版 )436V 漏 电 监 视 电 路 在 起 动 器 上 电 后 即 开 始 工 作 。 原 理 图 见 附 图 1。2.2.1.1 电 器 元 件 名 细 表 见 表 -3表 -3序 号 代 号 名 称 型 号 规 格 数 量1 QS 隔 离 换 向 开 关 GHK-400/1140, 立 式 安 装 , A 型 12 SCR可 控 硅 组 件 :QJR-400/1140(660)QJR-250/1140(660)QJR-125/1140(660)QJR-125/660(380)3 组 反 并 联 :1250A/4200V1000A/4200V
20、800A/4200V800A/2500V13 KM1、 KM2真 空 接 触 器 :QJR-400/1140(660)QJR-250/1140(660)QJR-125/1140(660)QJR-125/660(380)CKJ5 系 列 , 36V 操 作 电 压CKJ5-400/1140CKJ5-400/1140CKJ5-250/1140CKJ5-250/114024 TC1 电 源 变 压 器 R 600VA; 1250( 750, 380) /36,180,36 15 TC2 同 步 变 压 器 Y/ -11, 1140/10 16 FU1 熔 断 器 RL5, 3A/1140V 17 F
21、U2、 FU4 熔 断 器 RT14-20, 1A 28 FU3 熔 断 器 RT14-20, 12A 19 FU5-FU7 熔 断 器 RT-14-20, 0.5A 310 TA1-TA3电 流 传 感 器 :QJR-400/1140(660)QJR-250/1140(660)QJR-125/1140(660)QJR-125/660(380)真 有 效 值 传 感 器 : 4-20mADCJKA2000JKA1500JKA750JKA750311 KZQ控 制 器 :QJR-400/1140(660)QJR-250/1140(660)QJR-125/1140(660)QJR-125/660(
22、380)RQK1 系 列RQK1-400RQK1-250RQK1-125RQK1-125112 XSQ 中 文 液 晶 显 示 器 YS1-50 113 PLC 可 编 程 序 控 制 器 CPU224, 继 电 器 输 出 114 KA1-KA4 继 电 器 RXL 2A12B2BD, 12A/250VAC15 R1-R3 压敏电阻 MYS2200/10 316 FV 阻容吸收 250A/1140V 117 XD- 先 导 组 件 XD1-2 118 QDB- 驱 动 板 QD1-6 119 LB- 漏 电 保 护 器 LB1-2 120 SB1 闭 锁 按 钮 3SE3020-1A 121
23、 SA4 转 换 开 关 LW15 122 ZD- 终端元件板 ZD1 12.2.1.2 主 要 元 部 件 作 用太 原 惠 特 软 起 动 开 关 使 用 说 明 (第 一 版 )5a) 隔 离 换 相 开 关 QS: 用 于 在 停 止 状 态 , 切 断 电 源 或 者 切 换 电 机 转向 。 切 断 电 源 时 必 须 先 按 下 SB1, 上 电 时 必 须 拔 出 SB1; 只 有 隔 离 换 相开 关 处 于 分 断 位 置 时 , 前 门 才 能 打 开 或 关 闭 。b)交 流 真 空 接 触 器 KM1、 KM2: KM1 用 于 在 软 起 动 完 成 时 , 旁 路
24、 可 控硅 组 件 , 为 负 载 提 供 运 行 电 源 。 KM2 避 免 可 控 硅 及 其 过 压 吸 收 装 置 的 漏电 流 在 停 机 时 流 向 负 载 , 提 高 使 用 安 全 性 。c)可 控 硅 组 件 SCR: 根 据 控 制 器 的 触 发 脉 冲 , 完 成 相 应 的 软 起 动 过 程 。d)控 制 器 KZQ:根 据 同 步 信 号 、 电 流 信 号 , 进 行 模 糊 控 制 完 成 脉 冲 输出 、 短 路 、 过 载 、 断 相 等 保 护 。e)可 编 程 控 制 器 ( PLC) :完 成 人 机 对 话 , 对 控 制 器 等 发 出 控 制
25、指 令 、执 行 保 护 功 能 、 执 行 顺 序 起 动 和 延 时 。2.2.2 工 作 方 式 。2.2.2.1 软 起 动 有 四 种 方 式 :a)调 压 起 动 方 式 :起 动 器 接 到 起 动 信 号 后 , 使 KM2 吸 合 , 在 设 定 的时 间 内 , 输 出 电 压 从 初 始 值 线 性 增 长 到 额 定 电 压 , 交 流 真 空 接 触 器KM1 闭 合 , 旁 路 晶 闸 管 , 完 成 起 动 过 程 。b)限 流 起 动 方 式 : 起 动 器 接 到 起 动 信 号 后 , 使 KM2 吸 合 , 根 据 负载 电 机 的 电 流 状 态 , 按
26、 适 当 的 闭 环 控 制 策 略 , 控 制 输 出 电 压 , 使 被 控 电 机的 端 电 压 非 线 性 增 大 , 依 电 机 的 调 压 特 性 运 行 , 使 被 控 电 机 进 行 缓 慢 起 动 ,当 电 机 的 转 速 达 到 额 定 转 速 后 , , 交 流 真 空 接 触 器 KM1 闭 合 , 旁 路 晶闸 管 , 完 成 起 动 过 程 。c) 限 流 +突 跳 起 动 方 式 : 起 动 器 接 到 起 动 信 号 后 , 使 KM2 吸 合 ,开 始 控 制 输 出 电 压 , 同 时 检 测 负 载 电 机 的 电 流 状 态 , 当 电 流 达 到 4I
27、e时 , 进 行 500ms 的 全 压 突 跳 起 动 然 后 转 限 流 起 动 , 当 电 机 的 转 速 达 到 额定 转 速 后 , 交 流 真 空 接 触 器 KM1 闭 合 , 旁 路 晶 闸 管 , 完 成 起 动 过 程 。d)调 频 起 动 方 式 :在 降 低 电 机 定 子 电 压 的 同 时 , 使 KM2 吸 合 , 采 用适 当 的 控 制 策 略 , 使 电 机 处 于 调 频 工 作 状 态 , 使 起 动 力 矩 达 到 被 控 电 机 额定 力 矩 的 1.4 倍 , 同 时 使 起 动 电 流 小 于 4 倍 电 机 的 额 定 电 流 。 起 动 一段
28、 时 间 后 ( 大 约 7S) , 再 以 限 流 起 动 方 式 控 制 输 出 电 压 , 当 电 机 的 转 速太 原 惠 特 软 起 动 开 关 使 用 说 明 (第 一 版 )6达 到 额 定 转 速 后 , 交 流 真 空 接 触 器 KM1 闭 合 , 旁 路 晶 闸 管 , 完 成 起 动过 程 。2.2.2.2 全 压 直 接 起 动 方 式 , 仅 在 软 起 无 法 正 常 工 作 情 况 下 , 而 采 取 的 紧急 措 施 , 一 般 情 况 下 不 要 使 用 。 此 时 , 本 起 动 器 同 一 般 真 空 磁 力 起 动 器 功能 相 同 。 接 到 起 动
29、 信 号 后 , KM2 先 闭 合 , 接 着 KM1 闭 合 , 完 成 起 动 过程 。2.2.2.3 停 车 有 两 种 方 式a)自 由 停 车 方 式 : 故 障 停 车 或 使 用 SB1 紧 急 停 车 时 采 用 这 种 方 式 。停 车 的 过 程 中 , 可 控 硅 组 件 不 参 与 工 作 。 KM1 分 断 后 , KM2 延 时 分 断 。b)软 停 车 : 接 到 停 车 信 号 后 , 可 控 硅 全 开 通 , 然 后 使 KM1 释 放 ,被 控 电 机 的 端 电 压 逐 渐 减 小 到 零 。 实 现 电 机 零 电 流 分 断 , 避 免 分 断 电
30、 机 过程 中 出 现 过 电 压 现 象 , 达 到 保 护 设 备 的 目 的 。 最 后 , KM2 分 断 。3.技 术 特 性3.1 主 要 参 数起 动 器 技 术 数 据 表 表 -4型 号 QJR额 定 电 压 (V) 3 相 , 1140、 660、 380额 定 频 率 (Hz) 50额 定 电 流 (A) 125、 250、 400配 接 电 机 最 大 功 率 (AC3)(kW) 200、 400、 575电 寿 命 AC3、 AC4 负 荷 (万 次 ) 10、 5机 械 寿 命 (万 次 ) 5操 作 频 率 (最 大 ) 30 次 /小 时起 动 时 间 依 负
31、载 的 惯 性 自 动 设 定最 大 起 动 电 流 倍 数 4 倍 电 机 额 定 电 流最 大 起 动 力 矩13.调 压 起 动 、 限 流 起 动 、 限 流 +突 跳 起 动 :大 于 等 于 1 倍 电 机 额 定 力 矩2.调 频 起 动 :大 于 等 于 1.4 倍 电 机 额 定 力 矩起 动 方 式 1.调 压 起 动 ; 2.限 流 起 动 ;3.限 流 +突 跳 起 动 ; 4.调 频 起 动防 爆 标 志 Exd ib I防 爆 型 式 矿 用 隔 爆 兼 本 质 安 全 型电 源 电 缆 允 许 外 径 64.6 77.7控 制 电 缆 允 许 外 径 13.1 23保 护 短 路 、 过 流 、 过 载 、 断 相 、 漏 电 、 过 电 压本 安 电 路 参 数 最 大 开 路 电 压 AC12.5V, 最 大 短 路 电 流