淺析軟啟動(dòng)器啟動(dòng)膠帶運(yùn)輸機(jī)

摘要：膠帶運(yùn)輸機(jī)被廣泛應(yīng)用于井下巷道和地面運(yùn)輸系統(tǒng)中。根據(jù)輸送工藝與技術(shù)要求，原來(lái)使用的電控系統(tǒng)多數(shù)為磁力啟動(dòng)器直接啟動(dòng)，由于磁力啟動(dòng)器是全壓直接啟動(dòng)，強(qiáng)大的啟動(dòng)電流沖擊電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命，且對(duì)電網(wǎng)不利，所以控制膠帶運(yùn)輸機(jī)的電動(dòng)機(jī)需要采用降壓?jiǎn)?dòng)，為此，根據(jù)調(diào)研及計(jì)算，決定對(duì)膠帶輸送機(jī)的磁力啟動(dòng)器進(jìn)行更新改造，改造后的電控系統(tǒng)由原來(lái)的磁力啟動(dòng)器更換為QBR-400（200）/1140（660）型軟啟動(dòng)器啟動(dòng)。

關(guān)鍵詞：膠帶運(yùn)輸機(jī)；磁力啟動(dòng)器；軟啟動(dòng)器；運(yùn)輸系統(tǒng)；電控系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類(lèi)號(hào)：TM573 文章編號(hào)：1009-2374（2015）01-0093-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0047

膠帶輸送機(jī)又名皮帶運(yùn)輸機(jī)，它是依靠摩擦驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)物料連續(xù)運(yùn)輸?shù)囊环N機(jī)械裝置，主要由驅(qū)動(dòng)機(jī)架、輸送膠帶、上下托輥、滾筒組、拉緊裝置、清掃器、電控裝置、傳動(dòng)裝置等組成。它能夠?qū)⑽锪蠌妮斔途€上最初的供料點(diǎn)到最終的卸料點(diǎn)間形成一種特定的輸送流程。膠帶運(yùn)輸機(jī)由于既可以實(shí)現(xiàn)散碎物料的運(yùn)輸，也可以實(shí)現(xiàn)成件物品的運(yùn)輸；既可以水平運(yùn)輸，又可以傾斜運(yùn)輸；既可以單臺(tái)輸送、多臺(tái)輸送，又可以與其他輸送設(shè)備組成水平或傾斜的輸送系統(tǒng)，用以滿足不同布置形式的作業(yè)線需要，被廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代化的各種工礦企業(yè)中，例如礦井井下的巷道、礦山地面運(yùn)輸系統(tǒng)、選煤廠及露天采礦場(chǎng)中。膠帶輸送機(jī)在我礦就被廣泛應(yīng)用于井下巷道和地面運(yùn)輸系統(tǒng)中。膠帶輸送機(jī)的主要由兩端的滾筒以及滾筒上面閉合傳送帶組成。帶動(dòng)輸送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒稱為驅(qū)動(dòng)滾筒也叫傳動(dòng)滾筒；另外一個(gè)改變輸送帶運(yùn)動(dòng)方向的滾筒稱為改向滾筒。傳動(dòng)滾筒通過(guò)電動(dòng)機(jī)減速器驅(qū)動(dòng)，傳送帶靠輸送帶與驅(qū)動(dòng)滾筒之間的摩擦力來(lái)帶動(dòng)。驅(qū)動(dòng)滾筒大多數(shù)都裝到卸料端，來(lái)加大其牽引力，有利于拖動(dòng)。物料由送料端通過(guò)導(dǎo)向槽送入，落在運(yùn)動(dòng)的輸送帶上，依靠輸送帶的摩擦力來(lái)帶物料，把物料運(yùn)送到卸料端卸出。

膠帶輸送機(jī)根據(jù)輸送工藝和技術(shù)要求，原來(lái)使用的電控系統(tǒng)多數(shù)為磁力啟動(dòng)器直接啟動(dòng)，由于磁力啟動(dòng)器是全壓直接啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流是正常運(yùn)行電流的5倍左右，對(duì)于大容量的電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，一方面是提供電源的線路和變壓器的容量很難滿足電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)的條件，另一方面強(qiáng)大的啟動(dòng)電流沖擊電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)，影響電動(dòng)機(jī)的使用壽命，對(duì)電網(wǎng)不利，所以控制膠帶運(yùn)輸機(jī)的電動(dòng)機(jī)需要采用降壓?jiǎn)?dòng)，為此，根據(jù)調(diào)研及計(jì)算，決定對(duì)以前的磁力啟動(dòng)器進(jìn)行更新改造，改造后電控系統(tǒng)由原來(lái)的磁力啟動(dòng)器更換為QBR-400（200）/1140（660）型軟啟動(dòng)器。

軟啟動(dòng)器是集合了電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)、軟停車(chē)、輕載節(jié)能及多種保護(hù)于一體的新型電機(jī)控制裝置，軟啟動(dòng)器的電源和電動(dòng)機(jī)定子之間接入三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓裝置。電路的形式就如同三相全控橋式整流電路一樣。利用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的時(shí)候，隨著晶閘管輸出電壓的逐步增大，電動(dòng)機(jī)也跟著逐步加速，直到晶閘管完全導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)將實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)，就工作在額定電壓的機(jī)械特性上，減少了啟動(dòng)電流，避免啟動(dòng)電流過(guò)大而導(dǎo)致過(guò)流跳閘的現(xiàn)象。等電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)后，整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程也就結(jié)束，軟啟動(dòng)器的旁路接觸器自動(dòng)取代負(fù)責(zé)啟動(dòng)功能的晶閘管，給電動(dòng)機(jī)提供額定電壓保證其正常運(yùn)轉(zhuǎn)，從而減少了晶閘管的熱損耗，延長(zhǎng)了使用壽命，提高了軟啟動(dòng)器的工作效率，又避免了電網(wǎng)的諧波污染。軟啟動(dòng)器還能夠使電動(dòng)機(jī)的軟停車(chē)，軟停車(chē)就是電動(dòng)機(jī)的電壓逐步減少，轉(zhuǎn)數(shù)逐步降到零，同軟啟動(dòng)過(guò)程正好相反，從而避免了電動(dòng)機(jī)自由停車(chē)而引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。

QBR-400（200）/1140（660）礦用隔爆型交流真空軟啟動(dòng)器（以下簡(jiǎn)稱軟啟動(dòng)器）是安徽淮南萬(wàn)泰電子股份有限公司依據(jù)美國(guó)最先進(jìn)的技術(shù)研發(fā)生產(chǎn)出來(lái)的最新一代高新技術(shù)產(chǎn)品，它的控制部分全都是美國(guó)原裝本秀公司產(chǎn)品。美國(guó)本秀公司的產(chǎn)品，包括保護(hù)模塊、檢測(cè)模塊、微處理器和電子控制技術(shù)，可以更好地實(shí)現(xiàn)交流電動(dòng)機(jī)的軟啟動(dòng)，盡可能消除了電氣和機(jī)械的沖擊，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命，是大功率電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制單元最理想的新一代產(chǎn)品。該型號(hào)軟啟動(dòng)器具有技術(shù)先進(jìn)、各種保護(hù)功能齊全、性能安全可靠、使用維護(hù)簡(jiǎn)單方便、啟動(dòng)力矩大、抗外界干擾強(qiáng)、同比壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

該軟啟動(dòng)器適用于含有煤塵和甲烷等具有爆炸性氣體的煤礦。在交流50Hz、電壓660V或1140V、中性點(diǎn)不接地的供電系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)400A（200A）以下額定電流的三相鼠籠型電動(dòng)機(jī)進(jìn)行各種形式的軟啟動(dòng)（如電流限幅、電壓斜坡及功率轉(zhuǎn)矩斜坡）。本秀控制器還具有完善的保護(hù)功能和故障顯示功能，大大減少了故障排除時(shí)間。

本啟動(dòng)器采用先進(jìn)的電力電子器件實(shí)現(xiàn)電流、速度的雙閉環(huán)控制，具有軟啟動(dòng)（限流控制方式、電壓斜坡控制等方式）、直接啟動(dòng)，真正地實(shí)現(xiàn)了軟啟動(dòng)可控、停車(chē)自然，參數(shù)可以連續(xù)調(diào)整，它的斜坡時(shí)間為0～300秒、達(dá)到全速時(shí)間為0～900秒、初始電壓為0%～100%額定電壓、起始電流為0.5～6倍額定電流，用戶可以按“S”曲線控制電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷情況或依據(jù)事先設(shè)定的曲線平滑啟動(dòng)。還有，該型號(hào)軟啟動(dòng)器標(biāo)配RS-485接口，可以實(shí)現(xiàn)各類(lèi)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)，來(lái)滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要。

QBR-400（200）/1140（660）通過(guò)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)端電壓的控制，降低了啟動(dòng)電流的峰值和增加了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，一方面可以使膠帶運(yùn)輸機(jī)不會(huì)受到三相交流電機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中過(guò)大的加速轉(zhuǎn)矩作用，另一方面也降低了強(qiáng)大的啟動(dòng)電流沖擊電網(wǎng)的可能性。限制與控制一定的加速轉(zhuǎn)矩，可以大幅減輕作用在膠帶運(yùn)輸機(jī)上所傳送物體的機(jī)械應(yīng)力，減小了膠帶運(yùn)輸機(jī)和聯(lián)軸器和其他零部件磨損，進(jìn)而減少了維護(hù)所需的工作量，使設(shè)備的安全性能大大提高，從而延長(zhǎng)了膠帶運(yùn)輸機(jī)的使用壽命。對(duì)于大慣量負(fù)載如膠帶運(yùn)輸機(jī)等，經(jīng)常會(huì)有壓煤現(xiàn)象和重載啟動(dòng)，用軟啟動(dòng)器來(lái)控制膠帶運(yùn)輸機(jī)，使膠帶的動(dòng)態(tài)張力得到了有效抑制，膠帶及膠帶接頭和減速器的磨損減少，從而使膠帶的使用壽命得到延長(zhǎng)。因?yàn)檐泦?dòng)器的存在使得各類(lèi)故障信號(hào)和干擾信號(hào)得到控制，使得運(yùn)行更加可靠。故障指示和報(bào)警指示功能的一一對(duì)應(yīng)，減少了維修及維護(hù)的工作量。該軟啟動(dòng)器過(guò)負(fù)荷能力強(qiáng)，頻率范圍廣，電壓波動(dòng)范圍為寬，安裝、操作、維護(hù)簡(jiǎn)單方便，不但可以就地控制，而且能通過(guò)可編程序控制器（PLC）或RS-485接口等控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方控制。軟啟動(dòng)本體導(dǎo)軌手車(chē)式式的內(nèi)部裝置，實(shí)現(xiàn)了本體互換性；接插式的控制回路使得維修維護(hù)方便快捷。

QBR-400（200）/1140（660）軟啟動(dòng)器控制交流電動(dòng)機(jī)端電壓，可以減小電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和降低電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的最大值值，不僅可以使電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)機(jī)械部分啟動(dòng)電流的峰值作用和過(guò)大的加速轉(zhuǎn)矩影響，還可以使供電系統(tǒng)不會(huì)受到較大的啟動(dòng)電流沖擊，使得膠帶運(yùn)輸機(jī)上的機(jī)械應(yīng)力大大減小了，最大限度地減小了傳動(dòng)裝置和機(jī)械設(shè)備的配件磨損，增加了工作的安全性能，從而延長(zhǎng)了膠帶運(yùn)輸機(jī)的使用壽命。改造后不僅節(jié)省了資金投入，減少了機(jī)電事故的發(fā)生，更是給我礦帶來(lái)了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

作者簡(jiǎn)介：田寶強(qiáng)（1970-），男，龍煤公司鶴崗分公司興山煤礦水暖科科長(zhǎng)，研究方向：礦山機(jī)電。

（責(zé)任編輯：黃銀芳）endprint