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高压软启动在煤矿带式输送机中的应用

作者:四川天屿翔机械设备有限公司 浏览: 发表时间:2024-01-30 13:10:48

煤矿生产运输系统中带式输送机不可或缺,其是否正常运行直接关系到电机启动运行的稳定性和整个煤矿的生产运输。所以,带式输送机电机起动器的选择和煤矿生产运输系统息息相关。电机的启动方式主要包括定子串联电抗器,Y/△和串联自动变压器。皮带输送机使用大量的液压联接装置。但是,这些启动方法在启动时有电压,不能线性改变,切换过程不能避免电气和机械冲击,设备故障率和其他缺点。特别是,驱动大型带式输送机的高电压,高功率电机解决了传统启动的上述缺点。带式输送机的高压电机采用目前广泛使用的先进微处理器控制技术和电机软起动器的电力电子技术。为了启动该设备,可以大大消除电气和机械冲击,并且可以延长设备的使用寿命。

 

1    电机软启动介绍

 

1.1 电机软启动的工作原理

 

由于三相交流异步电动机的启动转矩与施加的定子端电压的二次电压成比例,并且电动机电流与定子电压成比例,所以通过控制转矩并将电动机施加到电动机的定子扭矩可以加快电压,限制电流以减少电机启动时产生的过量启动电流和启动转矩。软起动器控制晶闸管的电子开关以稳定地增加电机的电压并通过控制晶闸管的触发角度,使得频率不变并且电机端子的电压从设定值这一点增加到额定电压。

 

软起动器主要在电源和受控电机之间串联。三个反并联晶闸管电压控制电路串联在电机定子的三相电路上,构成一个控制铁心的单片微机。通过利用三对晶闸管的电子开关特性,提前控制触发脉冲,改变触发角的大小,调节电机定子电压,实现发动机转速控制。当电动机启动时,晶闸管的导通角逐渐增大,并且输出电压逐渐增加。电机从零加速直到晶闸管完全通电,输出电压达到电机的额定电压,从而平稳启动电机。当停止信号停止时,晶闸管触发脉 冲控制相移(相反的开始方向)软停止由晶闸管完成。

 

1.2 软启动的启动方式介绍

 

传统的电机降压起动方法包括Y-△启动, 自动变压器减压启动和磁控软起动器。这些启动方法都属于分级减压启动。存在明显的缺点,即在启动期间发生次级涌流。此外,还有机械启动方式,如液力偶合器,但其对电网的影响仍然很大,维护复杂。所以都有一定的局限性。目前国内最先进,最受欢迎的电子式软起动器主要由三个反并联晶闸管组成,串联在电源与受控电机及其控制电路之间。利用相移控制的原理,在启动过程中,控制晶闸管的导通角逐 渐增大,使得电动机的端电压从设定的函数逐渐增加,起动转矩和转速也逐渐增加,无冲击启动。启动后自动切换到全电压运行。它不仅可以保证电机在启动特性的负载要求下平稳启动,还可以减少对电网的影响。同时,还可以实现计算机通讯的直接控制,为自动化智能控制奠定了良好的基础。

 

1.3 软启动的技术优势

 

与传统减压启动装置相比,软启动器具有明显的技术优势,如自动减压启动器:

 

①无冲击电流。软启动使得电机的启动电流逐渐增加到一定斜率的设定值,并且没有涌入电网的电流,提高了电源的可靠性。由于采用了电流闭环控制,可以平稳启动恒流,不会产生二次涌流,减少负载机器上的冲击扭矩并延长设备的使用寿命。图1显示了软启动和传统启动的特性曲线。


 

②启动参数是可调的。根据负载条件和电力系统继电保护特性,可以适当选择软起动的起动电流,起动转矩和起动时间无级调节最佳。

 

③有软停机。软停止平滑并减速,并逐渐停止。克服了停电和暂时故障的缺点,减轻了对重型机械的影响,避免了水锤系统的“锤击 ”现象,减少了财产损失。

 

④轻载节能。软启动本质上是一个多功能自动电压调节器。当电机轻载时,可以适当减小端电压,可以减小空载励磁电流和铁损,提高功率因数,达到轻载节能的目的。

 

2     软启动器在带式输送机上的应用

 

①对于皮带输送机而言,重载启动和煤压现象是不可避免的,而软启动器则设计用于解决带式输送机的重负荷,特别高的启动频率,逐步模式或密集启动。得益于软启动器的控制,皮带的动态张力得到有效消除,并延长了皮带的使用寿命。

 

②随着煤矿机械化水平的大幅度提高,新型带式输送机大规模发展所需动力的增加对输送带的保护提出了更高的要求,并延长了使用寿命。软起动器可以降低电动机的起动电流,起动过程稳定可靠,起动电流近似恒定,实际起动转矩提高3~4 倍,载重量和性能安全性大大提高,事故率大大降低。软起动器电机还提供完整的电机保护。

 

③ 一个由软启动器组成的皮带传动系统可以使电流从额定电流的6~7 倍提高到3~4 倍,当电动机启动时压降显着提高。同时,减少启动过程中的冗余转矩,完全消除机器对系统的机械影响和设备启停过程中电网的影响。该软起动器还具有易于使用的人机界面和各种电机保护功能,以方便用户设置和故障诊断。当发生内部故障时,可以停止高压,并且可以直接启动配备电机的真空接触器。当软启动系统无法保持生产的连续性时,确保电机直接启动。

 

④根据输送机的长度,弹性张力,膨胀和收缩以及弹性收缩,可以调整起始曲线的值和起始时间以确保输送机的起动加速度在该范围内开始。

 

 

3     结语

 

总之,随着我国煤矿输送机长距离,大容量,宽角度,高速,高强度,多点,多传动装置的发展,软起动器在皮带输送机上的应用受到了好评。作用效果是降低输送带的运行成本,提高运行的安全性和可靠性,为矿山的高性能和高效率打下坚实的基础。


 

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