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浅析软启动器启动胶带运输机

2015-01-12田宝强

中国高新技术企业 2015年1期
关键词:电控系统运输系统

摘要:胶带运输机被广泛应用于井下巷道和地面运输系统中。根据输送工艺与技术要求,原来使用的电控系统多数为磁力启动器直接启动,由于磁力启动器是全压直接启动,强大的启动电流冲击电网和电动机,影响电动机的使用寿命,且对电网不利,所以控制胶带运输机的电动机需要采用降压启动,为此,根据调研及计算,决定对胶带输送机的磁力启动器进行更新改造,改造后的电控系统由原来的磁力启动器更换为QBR-400(200)/1140(660)型软启动器启动。

关键词:胶带运输机;磁力启动器;软启动器;运输系统;电控系统 文献标识码:A

中图分类号:TM573 文章编号:1009-2374(2015)01-0093-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0047

胶带输送机又名皮带运输机,它是依靠摩擦驱动来实现物料连续运输的一种机械装置,主要由驱动机架、输送胶带、上下托辊、滚筒组、拉紧装置、清扫器、电控装置、传动装置等组成。它能够将物料从输送线上最初的供料点到最终的卸料点间形成一种特定的输送流程。胶带运输机由于既可以实现散碎物料的运输,也可以实现成件物品的运输;既可以水平运输,又可以倾斜运输;既可以单台输送、多台输送,又可以与其他输送设备组成水平或倾斜的输送系统,用以满足不同布置形式的作业线需要,被广泛应用到现代化的各种工矿企业中,例如矿井井下的巷道、矿山地面运输系统、选煤厂及露天采矿场中。胶带输送机在我矿就被广泛应用于井下巷道和地面运输系统中。胶带输送机的主要由两端的滚筒以及滚筒上面闭合传送带组成。带动输送带转动的滚筒称为驱动滚筒也叫传动滚筒;另外一个改变输送带运动方向的滚筒称为改向滚筒。传动滚筒通过电动机减速器驱动,传送带靠输送带与驱动滚筒之间的摩擦力来带动。驱动滚筒大多数都装到卸料端,来加大其牵引力,有利于拖动。物料由送料端通过导向槽送入,落在运动的输送带上,依靠输送带的摩擦力来带物料,把物料运送到卸料端卸出。

胶带输送机根据输送工艺和技术要求,原来使用的电控系统多数为磁力启动器直接启动,由于磁力启动器是全压直接启动,电动机的启动电流是正常运行电流的5倍左右,对于大容量的电动机来说,一方面是提供电源的线路和变压器的容量很难满足电动机直接启动的条件,另一方面强大的启动电流冲击电网和电动机,影响电动机的使用寿命,对电网不利,所以控制胶带运输机的电动机需要采用降压启动,为此,根据调研及计算,决定对以前的磁力启动器进行更新改造,改造后电控系统由原来的磁力启动器更换为QBR-400(200)/1140(660)型软启动器。

软启动器是集合了电动机软启动、软停车、轻载节能及多种保护于一体的新型电机控制装置,软启动器的电源和电动机定子之间接入三相反并联晶闸管作为调压装置。电路的形式就如同三相全控桥式整流电路一样。利用软启动器启动电动机的时候,随着晶闸管输出电压的逐步增大,电动机也跟着逐步加速,直到晶闸管完全导通,电动机将实现平滑启动,就工作在额定电压的机械特性上,减少了启动电流,避免启动电流过大而导致过流跳闸的现象。等电动机达到额定转数后,整个启动过程也就结束,软启动器的旁路接触器自动取代负责启动功能的晶闸管,给电动机提供额定电压保证其正常运转,从而减少了晶闸管的热损耗,延长了使用寿命,提高了软启动器的工作效率,又避免了电网的谐波污染。软启动器还能够使电动机的软停车,软停车就是电动机的电压逐步减少,转数逐步降到零,同软启动过程正好相反,从而避免了电动机自由停车而引起的转矩冲击。

QBR-400(200)/1140(660)矿用隔爆型交流真空软启动器(以下简称软启动器)是安徽淮南万泰电子股份有限公司依据美国最先进的技术研发生产出来的最新一代高新技术产品,它的控制部分全都是美国原装本秀公司产品。美国本秀公司的产品,包括保护模块、检测模块、微处理器和电子控制技术,可以更好地实现交流电动机的软启动,尽可能消除了电气和机械的冲击,延长了设备的使用寿命,是大功率电动机启动控制单元最理想的新一代产品。该型号软启动器具有技术先进、各种保护功能齐全、性能安全可靠、使用维护简单方便、启动力矩大、抗外界干扰强、同比寿命长等特点。

该软启动器适用于含有煤尘和甲烷等具有爆炸性气体的煤矿。在交流50Hz、电压660V或1140V、中性点不接地的供电系统中,能够实现400A(200A)以下额定电流的三相鼠笼型电动机进行各种形式的软启动(如电流限幅、电压斜坡及功率转矩斜坡)。本秀控制器还具有完善的保护功能和故障显示功能,大大减少了故障排除时间。

本启动器采用先进的电力电子器件实现电流、速度的双闭环控制,具有软启动(限流控制方式、电压斜坡控制等方式)、直接启动,真正地实现了软启动可控、停车自然,参数可以连续调整,它的斜坡时间为0~300秒、达到全速时间为0~900秒、初始电压为0%~100%额定电压、起始电流为0.5~6倍额定电流,用户可以按“S”曲线控制电动机的负荷情况或依据事先设定的曲线平滑启动。还有,该型号软启动器标配RS-485接口,可以实现各类数据的远程调节,来满足现代化生产的需要。

QBR-400(200)/1140(660)通过对交流电动机端电压的控制,降低了启动电流的峰值和增加了启动转矩,一方面可以使胶带运输机不会受到三相交流电机启动过程中过大的加速转矩作用,另一方面也降低了强大的启动电流冲击电网的可能性。限制与控制一定的加速转矩,可以大幅减轻作用在胶带运输机上所传送物体的机械应力,减小了胶带运输机和联轴器和其他零部件磨损,进而减少了维护所需的工作量,使设备的安全性能大大提高,从而延长了胶带运输机的使用寿命。对于大惯量负载如胶带运输机等,经常会有压煤现象和重载启动,用软启动器来控制胶带运输机,使胶带的动态张力得到了有效抑制,胶带及胶带接头和减速器的磨损减少,从而使胶带的使用寿命得到延长。因为软启动器的存在使得各类故障信号和干扰信号得到控制,使得运行更加可靠。故障指示和报警指示功能的一一对应,减少了维修及维护的工作量。该软启动器过负荷能力强,频率范围广,电压波动范围为宽,安装、操作、维护简单方便,不但可以就地控制,而且能通过可编程序控制器(PLC)或RS-485接口等控制设备实现远方控制。软启动本体导轨手车式式的内部装置,实现了本体互换性;接插式的控制回路使得维修维护方便快捷。

QBR-400(200)/1140(660)软启动器控制交流电动机端电压,可以减小电动机的启动转矩和降低电动机启动电流的最大值值,不仅可以使电动机在启动时机械部分启动电流的峰值作用和过大的加速转矩影响,还可以使供电系统不会受到较大的启动电流冲击,使得胶带运输机上的机械应力大大减小了,最大限度地减小了传动装置和机械设备的配件磨损,增加了工作的安全性能,从而延长了胶带运输机的使用寿命。改造后不仅节省了资金投入,减少了机电事故的发生,更是给我矿带来了良好的经济效益和社会效益。

作者简介:田宝强(1970-),男,龙煤公司鹤岗分公司兴山煤矿水暖科科长,研究方向:矿山机电。

(责任编辑:黄银芳)endprint

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