PST系列软启动器在胶带输送机中的应用

文章来源:中国传动网 点击数:374 发布时间:2011-12-13

摘 要:介绍了淮北矿业集团公司临涣选煤厂应用PST系列软启动器对胶带输送机启动系统进行技术改造的实践与效果。

关键词:软启动器;胶带输送机;应用

临涣选煤厂是一座年生产能力为450万t的大型现代化选煤厂。厂内有9台大型胶带输送机,胶带机配有110kW电动机,电动机均有低压配电供电装置,采用直接启动方式。胶带机负载的工作特性使电动机启动存在如下问题:①直接启动或星三角启动会产生电压和电流突变,使电网过载,电压瞬间波动,从而影响其他供电设备;②电动机和受驱动设备都会受到剧烈的应力作用,造成机械损伤;③设备故障以及因需要维修和停产将造成巨大经济损失。据统计,9台电机中曾有5台因绝缘损坏而烧毁过,另外,电机控制主回路中的断路器和接触器也时有损坏。为此对胶带机启动系统进行了技术改造,对其控制回路也做了改进,应用软启动技术取代原来的直接启动方式,投入运行以来,效果很好。

ABB公司生产的PST系列软启动器是基于最新的微处理器技术而设计,用于实现鼠笼式电动机的软启动,该软启动器具有多种保护和报警功能,几乎可以检测到所有电机故障,并对故障的实时显示。

1 改造设想与要求

(1)考虑到胶带机的负荷容量和运行的可靠性,每台胶带机均配备一台软启动器。

(2)为提高控制系统的可靠性,机内配置可编程控制器,简化外部接线,使其具有较高的容错能力,即使出现误操作也不会产生较大的危害。

(3)电动机启动系统除具备正常的软启动外,还必须具备可切换至直接启动的功能,以确保软启动系统故障时,胶带机能应急启动运行。

(4)设计时还要考虑配电及控制设备的维修方便。

2 电控系统原理

2.1 软启动器的选择及参数设定

考虑到胶带机对启动力矩要求很高,在进行软启动器选择时,应使软启动器的容量留有余量,所选用的ABB公司生产的PSqBO0软启动器的技术参数如下:

最大负荷电流/A 300

最大启动功率/kW l60

启动时间 0.5—60s,设置为10s

初始电压 10% 一60% (全电压),设置为30%

2.2 主回路设计

图1所示为胶带机软启动器主回路电路图, 图中,Q1为方便检修而配置的刀开关;Q2为ABB空气开关(S5N);FU为过载、短路保护用的快熔;1KM 为软启动接触器;2KM 为直接启动用的旁路接触器;FR为ABBTA25DU热过载保护器。

 2.3 控制回路设计

控制回路分为两部分:一部分为软启动器内部控制回路;另一部分为常规控制回路(图2)。在软启动器内部控制回路中,设置了故障继电器、全压继电器和运行继电器。在常规控制回路中,增设了与全厂集控系统PLC相连的控制回路和信号传输回路,保证了全厂集中控制功能的实现,极大地提高了集控系统的可靠性。内部接线大大简化,减少了故障点。图2所示为控制回路中各功能元件的原理图。

 在图2可以看到,为达到设计要求,设置了软启和直接启动功能切换按钮(2S),保证了在软启动器故障时胶带机仍可直接启动运行。TA25DU热继电器保护器可实现直接启动时的过载保护。此热继电器在软启动运行中也具有过载保护作用。

3 效果分析

使用软启动器以后,分别对软启动与直接启动的启动电压与启动时间、启动电流与启动转速以及启动轻矩进行了比较(图3)。

 由图3可以看出,软启动时,启动电压为 30% 一70% ,胶带机在此可调区间慢慢随设定时间 启动,直至全压运转,避免了直接启动对设备的冲击。

启动电压为全电压的30%时,在直接启动中,启动电流为额定电流的6—7倍,并随转速的升高而减小;软启动的启动电流为额定电流的2—3倍,减小了启动时的大电流对电机绕组和电器设备的损害。由电动机的转矩与电压的关系(M=kU2)可知,直接启动的启动转矩随启动电压的降低而减小,减至额定转矩;软启动的启动转矩增大,而后降低至额定值。

临涣选煤厂胶带输送机启动系统改造后每年可额定电流的2—3倍,减小了启动时的大电流对电节约电器与设备维修费用达10万元以上。