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【摘 要】随着煤炭工业的迅猛发展,煤矿井下各种机电设备需 用电动机的功率也在不断增大,传统的降压启动方式由于 缺点较多,已经不能满足生产发展的需要,软启动器以其 启动平稳,故障率低等特点,正在煤矿电气控制系统中得 到广泛的应用。
【关键词】电气；软启动；电动机软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置,目前在煤矿电气控制系统中已经得到广泛的应用,并且具有广阔的发展前景
1.煤矿电气控制系统中电子式软启动器与其启动方式：电子式软启动器可以限制启动期间的压降,没有冲击转矩和电流,力矩匀速平滑上升,保护传动机械、设备和人员,节省能源。启动电流可视负载轻重调整。这种软启动 器体积小,一台开关柜能放多台这种启动器,节省工程造价,且故障率与维修费较低。可以满足煤矿井下防爆的要求,所以,这种启动器应是实际应用中首选的产品.一般都是采用大功率晶闸管作为主回路的开关元件, 通过单片机控制它的导通角进行智能化控制,它既能保证电动机在负载要求的启动特性下平滑启动,又能降低对电网的冲击。还有一些可选功能,如软停车、泵控制、预置慢速、智能制动、准确停车、低速制动等, 同时,还能实现直接计算机通信控制,为自动化智能控制 打下良好的基础。因此,称它为智能电动机控制器更为贴切。目前,电子式软启动器主要有以下6种启动方式:1.1斜坡电压启动(软启动)顾名思义是电压由小到大呈斜坡线性上升,它是将传统的降压启动从有级变成了无级。启动时,电压迅速上升到初始转矩相对应的电压, 然后依设定的启动时间逐渐上升,直至达到电网额定电压,主要用于重载启动。1.2限流启动顾名思义是限制电动机的高启动电流,启动电流及启动时间均可在一定范围内预先调定。当必须限制最大启动电流时,可使用此方式。1.3可选择的加突跳启动该功能为电动机启动瞬间提供一个大提升转矩以克服负载的静摩擦。但是,突跳会 给电网发送尖脉冲,干扰其他负荷,应用时要特别注意。1.4全压启动这种软启动方式的作用就像一个固态 接触器,充当无触点开关来用。这种方式会引起电流冲击。1.5双斜坡启动这种方式在负载变化的情况下是很有用的。双斜坡启动允许用户从两个相互独立的软启动斜坡做出选择,分别设定启动时间和启动转矩。1.6矩形转矩启动方式这种软启动器结构紧凑,保护方式齐全,可以满足煤矿对设备保护的要求。在控制方式上采用目前国际上流行的控制策略———模糊控制技术, 其控制转矩,可以很好的满足负载的重载启动要求。
2.软启动器的应用在工程设计和工程改造中,要想 改善工艺提高自动化水平,降低成本提高企业效益,对电动机的启动就必须首先采用最先进的启动设备——电子式软启动器。在选用软启动器时应主要考虑以下问题：2.1选择生产厂家国内生产电子式软启动器的厂家 很多,产品五花八门,但多数为地面使用的低电压软启动器。目前在市场上有影响力的基本上都是国外产品,如施耐德的TE、罗克韦尔的A—B、ABB、西门子的产品等。2.2选型应根据负载性质的不同来选择不同类型的 启动器。如果负载是离心泵,则需利用泵控制功能,减少启动和停止时液流冲击所产生的系统水锤现象的发生,所以必须选用带泵控制功能的软启动器,如另带欠载保护和防相位颠倒保护的则更好。负载是通风机的话,可利用软启动功能,减少磨损和机械冲击,并可利用停机时制动转 矩功能。负载是搅拌机,可利用双斜坡启动和预置低速运行,避免机械损坏。负载是输送设备,则利用软启动和预置低速功能,实现平滑开停,软停车消除了由于自由停车带来的拖动系统反惯性冲击,避免产品移位和液体溢出。若有计算机联网要求,可选带通信接口的软启动器,以便对软启动器进行远程控制和监视,选择软启动器还要考虑 负载是标准负载还是重载负载。要注意选择能够满足煤矿防爆要求的产品。2.3选规格根据电动机的标称功率、电流及负载性 质选择启动器。一般软启动器容量稍大于电动机工作电流即可,同时适当考虑散热因素。另外,还要考虑是否保护功能完备,如过电流保护、过压保护、单相接地保护、上下口断相保护、三相不平衡保护、相位颠倒保护等。冷却方式分机械风冷与自然风冷两种。机械风冷带有冷却风机,有的是通电常转的,有的靠温度控制器来控制其运转,机柜内安装软启动器时要十分 注意散热空间。煤矿使用的电子式软启动器一般采用自然风冷方式。电子式软启动器一般不带短路保护,通过过载保护来完成短路保护,由于可控硅具有有限大的浪涌电流能力, 且过流反应能力在微秒级,在实际应用中,在故障点的电流还没有形成短路电流时,可迅速的关断主功率单元。软启动器至电动机的接线要特别注意,大部分是3根出线, 但部分产品也有6根出线的。软启动器可安装在有功率因素补偿器的系统中,但电容器必须位于软启动器的电源进线一侧,以避免电容器放电损坏软启动器的晶闸管,另须在电源和电容之间接入电感线圈。软启动器大多带正常运行和故障信号辅助触点,供工程设计选用。煤矿使用的电子式软启动器不允许长期在额定负载工况下运行,可以用旁路接触器,在启动完毕后把它切除后要注意电动机运行回路是否还有过载热保护功能。在实际应用过程中,若工艺条件许可,一台软启动器可用于多台电动机的启动,大大节省投资费用。软启动器按其中最大电动机容量进行选择。电动机的降压启动方式从“Y—△”启动器、自耦降压启动器、磁控式软启动器、双速电机软启动、水电阻式软启动器等,已发展到电子式软启动器,电子式软启动器可以满足煤矿使用的要求,所以在工程应用中,当电动机在直接启动不能满足要求时,首先考虑的应是电子式软启动器,也为今后的智能控制集成化打下了良好的基础。
【参考文献】
［１］刘利,王栋．电动机软启动器实用技术．北京:中国电力出版社．
［２］隆泗主编．煤矿机电设备与安全管理． 西南交通大学出版社，2010．02．
【关键词】电气；软启动；电动机软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置,目前在煤矿电气控制系统中已经得到广泛的应用,并且具有广阔的发展前景
1.煤矿电气控制系统中电子式软启动器与其启动方式：电子式软启动器可以限制启动期间的压降,没有冲击转矩和电流,力矩匀速平滑上升,保护传动机械、设备和人员,节省能源。启动电流可视负载轻重调整。这种软启动 器体积小,一台开关柜能放多台这种启动器,节省工程造价,且故障率与维修费较低。可以满足煤矿井下防爆的要求,所以,这种启动器应是实际应用中首选的产品.一般都是采用大功率晶闸管作为主回路的开关元件, 通过单片机控制它的导通角进行智能化控制,它既能保证电动机在负载要求的启动特性下平滑启动,又能降低对电网的冲击。还有一些可选功能,如软停车、泵控制、预置慢速、智能制动、准确停车、低速制动等, 同时,还能实现直接计算机通信控制,为自动化智能控制 打下良好的基础。因此,称它为智能电动机控制器更为贴切。目前,电子式软启动器主要有以下6种启动方式:1.1斜坡电压启动(软启动)顾名思义是电压由小到大呈斜坡线性上升,它是将传统的降压启动从有级变成了无级。启动时,电压迅速上升到初始转矩相对应的电压, 然后依设定的启动时间逐渐上升,直至达到电网额定电压,主要用于重载启动。1.2限流启动顾名思义是限制电动机的高启动电流,启动电流及启动时间均可在一定范围内预先调定。当必须限制最大启动电流时,可使用此方式。1.3可选择的加突跳启动该功能为电动机启动瞬间提供一个大提升转矩以克服负载的静摩擦。但是,突跳会 给电网发送尖脉冲,干扰其他负荷,应用时要特别注意。1.4全压启动这种软启动方式的作用就像一个固态 接触器,充当无触点开关来用。这种方式会引起电流冲击。1.5双斜坡启动这种方式在负载变化的情况下是很有用的。双斜坡启动允许用户从两个相互独立的软启动斜坡做出选择,分别设定启动时间和启动转矩。1.6矩形转矩启动方式这种软启动器结构紧凑,保护方式齐全,可以满足煤矿对设备保护的要求。在控制方式上采用目前国际上流行的控制策略———模糊控制技术, 其控制转矩,可以很好的满足负载的重载启动要求。
2.软启动器的应用在工程设计和工程改造中,要想 改善工艺提高自动化水平,降低成本提高企业效益,对电动机的启动就必须首先采用最先进的启动设备——电子式软启动器。在选用软启动器时应主要考虑以下问题：2.1选择生产厂家国内生产电子式软启动器的厂家 很多,产品五花八门,但多数为地面使用的低电压软启动器。目前在市场上有影响力的基本上都是国外产品,如施耐德的TE、罗克韦尔的A—B、ABB、西门子的产品等。2.2选型应根据负载性质的不同来选择不同类型的 启动器。如果负载是离心泵,则需利用泵控制功能,减少启动和停止时液流冲击所产生的系统水锤现象的发生,所以必须选用带泵控制功能的软启动器,如另带欠载保护和防相位颠倒保护的则更好。负载是通风机的话,可利用软启动功能,减少磨损和机械冲击,并可利用停机时制动转 矩功能。负载是搅拌机,可利用双斜坡启动和预置低速运行,避免机械损坏。负载是输送设备,则利用软启动和预置低速功能,实现平滑开停,软停车消除了由于自由停车带来的拖动系统反惯性冲击,避免产品移位和液体溢出。若有计算机联网要求,可选带通信接口的软启动器,以便对软启动器进行远程控制和监视,选择软启动器还要考虑 负载是标准负载还是重载负载。要注意选择能够满足煤矿防爆要求的产品。2.3选规格根据电动机的标称功率、电流及负载性 质选择启动器。一般软启动器容量稍大于电动机工作电流即可,同时适当考虑散热因素。另外,还要考虑是否保护功能完备,如过电流保护、过压保护、单相接地保护、上下口断相保护、三相不平衡保护、相位颠倒保护等。冷却方式分机械风冷与自然风冷两种。机械风冷带有冷却风机,有的是通电常转的,有的靠温度控制器来控制其运转,机柜内安装软启动器时要十分 注意散热空间。煤矿使用的电子式软启动器一般采用自然风冷方式。电子式软启动器一般不带短路保护,通过过载保护来完成短路保护,由于可控硅具有有限大的浪涌电流能力, 且过流反应能力在微秒级,在实际应用中,在故障点的电流还没有形成短路电流时,可迅速的关断主功率单元。软启动器至电动机的接线要特别注意,大部分是3根出线, 但部分产品也有6根出线的。软启动器可安装在有功率因素补偿器的系统中,但电容器必须位于软启动器的电源进线一侧,以避免电容器放电损坏软启动器的晶闸管,另须在电源和电容之间接入电感线圈。软启动器大多带正常运行和故障信号辅助触点,供工程设计选用。煤矿使用的电子式软启动器不允许长期在额定负载工况下运行,可以用旁路接触器,在启动完毕后把它切除后要注意电动机运行回路是否还有过载热保护功能。在实际应用过程中,若工艺条件许可,一台软启动器可用于多台电动机的启动,大大节省投资费用。软启动器按其中最大电动机容量进行选择。电动机的降压启动方式从“Y—△”启动器、自耦降压启动器、磁控式软启动器、双速电机软启动、水电阻式软启动器等,已发展到电子式软启动器,电子式软启动器可以满足煤矿使用的要求,所以在工程应用中,当电动机在直接启动不能满足要求时,首先考虑的应是电子式软启动器,也为今后的智能控制集成化打下了良好的基础。
【参考文献】
［１］刘利,王栋．电动机软启动器实用技术．北京:中国电力出版社．
［２］隆泗主编．煤矿机电设备与安全管理． 西南交通大学出版社，2010．02．