軟起動器在斗輪堆取料機控制系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)布時間：2019-08-02 16:23:34來源：
作 者 ：哈爾濱重型機器廠 研究所電氣室 何恩江
1 引言
斗輪堆取料機是大型散裝物料裝卸機械，供電方式一般采用電纜卷筒或滑鋁集電器，電壓等級為AC380V 50Hz、三相四線制;如有條件采用高壓電纜卷筒，電壓等級為AC6kV 50Hz、三相三線向機上供電。在采用電纜卷筒或滑鋁集電器，電壓等級為AC380V 50Hz、三相四線供電系統(tǒng)中，其驅(qū)動機構(gòu)中的斗輪與懸臂皮帶機的驅(qū)動電機選用三相鼠籠異步電動機，功率較大，起動方式采用直接起動或自耦變壓器減壓起動，存在很多不足之處。采用直接起動，起動電流大，一般為電動機額定電流的4～8倍，造成供電電壓顯著下降，影響同一電源其它電氣設(shè)備的正常運行;采用自耦變壓器降壓起動，起動過程中會出現(xiàn)二次沖擊轉(zhuǎn)矩和電流，不能帶載起動，控制線路復(fù)雜，維護不便。采用軟起動器起動，無沖擊電流，可恒流起動，可自由地?zé)o級調(diào)壓至比較佳起動電流。
斗輪堆取料機是大型散裝物料裝卸機械，供電方式一般采用電纜卷筒或滑鋁集電器，電壓等級為AC380V 50Hz、三相四線制;如有條件采用高壓電纜卷筒，電壓等級為AC6kV 50Hz、三相三線向機上供電。在采用電纜卷筒或滑鋁集電器，電壓等級為AC380V 50Hz、三相四線供電系統(tǒng)中，其驅(qū)動機構(gòu)中的斗輪與懸臂皮帶機的驅(qū)動電機選用三相鼠籠異步電動機，功率較大，起動方式采用直接起動或自耦變壓器減壓起動，存在很多不足之處。采用直接起動，起動電流大，一般為電動機額定電流的4～8倍，造成供電電壓顯著下降，影響同一電源其它電氣設(shè)備的正常運行;采用自耦變壓器降壓起動，起動過程中會出現(xiàn)二次沖擊轉(zhuǎn)矩和電流，不能帶載起動，控制線路復(fù)雜，維護不便。采用軟起動器起動，無沖擊電流，可恒流起動，可自由地?zé)o級調(diào)壓至比較佳起動電流。
2 軟起動器特性
(1) 使電動機起動電流以恒定的斜率平穩(wěn)上升至設(shè)定值，對電網(wǎng)無沖擊電流。
(2) 電動機在起動過程中保持恒流。確保電動機平穩(wěn)起動，且不受電網(wǎng)電壓的影響。這是由于在晶閘管移相觸發(fā)電路中引入電動機電流反饋的緣故。當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時，控制電路能自動改變晶閘管的導(dǎo)通角，從而使起動電流保持在原設(shè)定值。
(3) 起動電流上升速率可調(diào)，從而減輕電動機起動時轉(zhuǎn)矩對負載的沖擊。
(4) 起動時間可調(diào)。
(1) 使電動機起動電流以恒定的斜率平穩(wěn)上升至設(shè)定值，對電網(wǎng)無沖擊電流。
(2) 電動機在起動過程中保持恒流。確保電動機平穩(wěn)起動，且不受電網(wǎng)電壓的影響。這是由于在晶閘管移相觸發(fā)電路中引入電動機電流反饋的緣故。當(dāng)電網(wǎng)電壓波動時，控制電路能自動改變晶閘管的導(dǎo)通角，從而使起動電流保持在原設(shè)定值。
(3) 起動電流上升速率可調(diào)，從而減輕電動機起動時轉(zhuǎn)矩對負載的沖擊。
(4) 起動時間可調(diào)。
3 軟起動器控制
以DQL1000/1500.35型斗輪堆取料機為例，筆者選用CMC—S22系列電子式軟起動器，對斗輪、懸臂皮帶驅(qū)動機構(gòu)電動機進行軟起動控制，斗輪機構(gòu)驅(qū)動電機P=90kW、IN=164A，懸臂皮帶機驅(qū)動電機P=90kW、IN=164A。供電系統(tǒng)采用滑鋁集電器供電，上機電壓為AC380V 50Hz、三相四線制。
懸臂皮帶機控制如附圖所示:電動機主回路由斷路器9QM2，正反轉(zhuǎn)控制接觸器9KM2、9KM3，旁路運行接觸器9KM4，熱繼電器9EH1、半導(dǎo)體保護熔斷器FU1-3，軟起動器CMC-S組成（斗輪驅(qū)動電機單向運行其控制原理與懸臂皮帶機控制相同）。
控制信號由PLC繼電器輸出模塊直接輸出PK1、PK2，軟起動器復(fù)位信號PK4;軟起動器故障報警由端子5、6送出一無源常開點以及控制電源斷路器9QM2，熱繼電器9EH1，控制電源保護斷路器9QF1的輔助觸點均送入PLC輸入模塊。控制及系統(tǒng)保護由PLC程序完成。
軟起動器設(shè)置:
(1) 斜坡時間5s
(2) 起始電壓60%UN
(3) 限流1.5～3IN
(4) 停車時間10s
(5) 設(shè)定控制功能為自由停車，起動加速檢測
以DQL1000/1500.35型斗輪堆取料機為例，筆者選用CMC—S22系列電子式軟起動器，對斗輪、懸臂皮帶驅(qū)動機構(gòu)電動機進行軟起動控制，斗輪機構(gòu)驅(qū)動電機P=90kW、IN=164A，懸臂皮帶機驅(qū)動電機P=90kW、IN=164A。供電系統(tǒng)采用滑鋁集電器供電，上機電壓為AC380V 50Hz、三相四線制。
懸臂皮帶機控制如附圖所示:電動機主回路由斷路器9QM2，正反轉(zhuǎn)控制接觸器9KM2、9KM3，旁路運行接觸器9KM4，熱繼電器9EH1、半導(dǎo)體保護熔斷器FU1-3，軟起動器CMC-S組成（斗輪驅(qū)動電機單向運行其控制原理與懸臂皮帶機控制相同）。
控制信號由PLC繼電器輸出模塊直接輸出PK1、PK2，軟起動器復(fù)位信號PK4;軟起動器故障報警由端子5、6送出一無源常開點以及控制電源斷路器9QM2，熱繼電器9EH1，控制電源保護斷路器9QF1的輔助觸點均送入PLC輸入模塊。控制及系統(tǒng)保護由PLC程序完成。
軟起動器設(shè)置:
(1) 斜坡時間5s
(2) 起始電壓60%UN
(3) 限流1.5～3IN
(4) 停車時間10s
(5) 設(shè)定控制功能為自由停車，起動加速檢測
附圖 皮帶機驅(qū)動電機主回路及控制回路
PLC輸出點PK1或PK2閉合，軟起動器對懸臂皮帶機驅(qū)動電動機進行軟起動，當(dāng)起動過程結(jié)束后，SIKOTART 3RW22中的晶閘管元件處于全導(dǎo)通狀態(tài)。旁路接觸器通過SIKOTART 3RW22內(nèi)的“motor runuing”繼電器接點閉合，在起動周期結(jié)束后2s內(nèi)，旁路接觸器必須閉合，否則，SIKOTART 3RW22將進入全導(dǎo)通運行方式。如果旁路接觸器異常，這時將發(fā)出一個故障信號。
PLC輸出點PK1或PK2閉合，軟起動器對懸臂皮帶機驅(qū)動電動機進行軟起動，當(dāng)起動過程結(jié)束后，SIKOTART 3RW22中的晶閘管元件處于全導(dǎo)通狀態(tài)。旁路接觸器通過SIKOTART 3RW22內(nèi)的“motor runuing”繼電器接點閉合，在起動周期結(jié)束后2s內(nèi)，旁路接觸器必須閉合，否則，SIKOTART 3RW22將進入全導(dǎo)通運行方式。如果旁路接觸器異常，這時將發(fā)出一個故障信號。
4 幾種起動方式性能比較
如附表所示
附表 幾種起動方式性能比較
如附表所示
附表 幾種起動方式性能比較
5 結(jié)束語
采用CMC-S22系列電子式軟起動器，對斗輪、懸臂皮帶驅(qū)動機構(gòu)電動機進行軟起動控制，起動平穩(wěn)、對供電系統(tǒng)無沖擊，控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定。
采用CMC-S22系列電子式軟起動器，對斗輪、懸臂皮帶驅(qū)動機構(gòu)電動機進行軟起動控制，起動平穩(wěn)、對供電系統(tǒng)無沖擊，控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定。