軟起動器在礦井軸流風(fēng)機中的應(yīng)用

沈彩素

摘要：CDJ1系列軟起動器是三相鼠籠式電動機起動、運行電子智能型新產(chǎn)品，它成功地解決了交流電動機起動時造成的較大起動電流對供電電壓質(zhì)量的影響和供電線路電耗增大以及對機械設(shè)備沖擊等問題，其逐步取代落后的自耦降壓、y/△起動、電抗器起動等傳統(tǒng)的降壓起動設(shè)備的必然趨勢?，F(xiàn)闡述CDJ1系列軟起動器在銅坑礦礦井軸流風(fēng)機中的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：自耦降壓；軟起動器；軸流風(fēng)機；應(yīng)用；效果

概述

目前，銅坑礦破溜通風(fēng)系統(tǒng)主要由在地表747m水平的一臺75KW的K45-15型軸流式風(fēng)機將污風(fēng)排出地表。由于該系統(tǒng)年久失修，通風(fēng)井巷中的落坊、雜物較多，造成積水深，有效斷面變小，通風(fēng)阻力大。且該系統(tǒng)服務(wù)點多，風(fēng)量分配、調(diào)節(jié)困難，主扇裝置電控系統(tǒng)采用自耦變壓器降壓啟動，啟動性能差、技術(shù)落后、效率低（實測風(fēng)機效率為20.14%，遠低于規(guī)程要求60%以上）。無法滿足生產(chǎn)要求，綜合上述因素，此次改造選用K45-6-No17型風(fēng)機，電控系統(tǒng)也由原來的自耦變壓器降壓啟動改為CDJ1系列軟起動器起動，現(xiàn)分析其系統(tǒng)及起動過程。

1.CDJ1系列軟起動器主電路結(jié)構(gòu)

CDJ1系列軟起動器主電路結(jié)構(gòu)如圖1所示

圖1 CDJ系列軟起動器主電路結(jié)構(gòu)圖

2.CDJ1軟啟動器的工作原理

CDJ1軟啟動器的工作原理如圖2所示

圖2 CDJ1軟啟動器的工作原理圖

CDJ1系列電機軟起動器的主電路采用六個晶閘管反并聯(lián)后串接于交流電動機的定子回路上。利用晶閘管的電子開關(guān)作用，通過微處理器控制其觸發(fā)角的變化來改變晶閘管導(dǎo)通角，由此來改變電動機輸入電壓大小，以達到控制電動機的軟起目的。當(dāng)起動完成后，軟起動器輸出達到額定電壓。這時控制三相旁路接觸器KM吸合，將電動機投入電網(wǎng)運行。

3.CDJ1軟啟動器外部電路接線

CDJ1軟啟動器外部電路接線如圖3所示。

圖3 CDJ1軟啟動器控制板電路接線

CDJ1軟啟動器的主控制板上有13個外部端子，可以實現(xiàn)遠程控制及系統(tǒng)控制。本系統(tǒng)端子包括運行、停止、急停、復(fù)位、故障輸出，多功能繼電器輸出，旁路接觸器控制接口等。

4.CDJ1軟啟動器的起動控制模式

CDJ1系列軟啟動器的起動控制模式有限流模式和電壓模式。

4.1. 限流模式

在限流起動模式下，當(dāng)電機起動時，輸出電壓增加，直到電動機電流達到該設(shè)定值，并使起動電流不大于該值I。旁路接觸器吸合后，輸出電流下降至電機額定電流或以下，完成起動過程，該設(shè)定值越大，起動時間越短。

圖4 限流軟起動

限流值可根據(jù)用戶電網(wǎng)容量及電動機實際負載情況而定，該值的設(shè)定范圍在電機額定電流Ie的1.5～5.0倍。

4.2. 電壓模式

起動時，軟起動器的輸出電壓由起始電壓按起動時間逐漸上升，當(dāng)達到額定電壓時，旁路接觸器吸合，完成起動過程。其中，起動時間是軟起動器輸出電壓上升的時間參數(shù)基準(zhǔn)，其目的是控制輸出電壓使電機平穩(wěn)加速以完成起動過程，該值的設(shè)定范圍在電機額定電壓Ue的30﹪～70﹪之間選擇。

圖5 電壓斜坡起動

電壓模式適用于對起動電流要求不嚴而對起動平穩(wěn)性要求較高的場合。

4.3. 停車方式

CDJ1軟啟動器有自由停車及軟停車兩種停車方式，它可根據(jù)實際工況選擇設(shè)定。

4.3.1.自由停車

在自由停車模式下，軟起動器接收到停車命令后立即斷開旁路接觸器并禁止軟起動器晶閘管的電壓輸出，電動機依靠負載慣性逐漸停車。

4.3.2.軟停車

在這種停機模式下，電動機的供電由旁路接觸器切換到軟起動器的晶閘管輸出，軟啟動器的輸出電壓由全壓開始逐漸減小，使電機轉(zhuǎn)速平穩(wěn)降低，以避免機械震蕩，但是過長的停車時間會給系統(tǒng)帶來不穩(wěn)定。其停機時間可根據(jù)負載要求進行設(shè)定，設(shè)定范圍為1～50s。

5.結(jié)束語

CDJ1軟啟動器采用16位單片機全數(shù)字自動監(jiān)控，起動電流、電壓、時間可按負載不同靈活調(diào)節(jié)，對電動機提供了平滑的、漸進的起動過程，減少起動電流對電網(wǎng)的沖擊，降低設(shè)備振動和噪聲，延長機械傳動系統(tǒng)的使用壽命，并具有過流、過載、電源缺相多種保護，保證了設(shè)備和電機的安全。