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电动机软启动器在煤矿的应用

时间:2012-05-17 来源:西安两驰电气有限责任公司 编辑:电气自动化技术网 点击:次 字体设置:
国家有关部门对电动机起动早有明确规定,即电动机起动时的电网电压降不能超过15%。因此,出现了各种软起动器
    一般电动机直接起动时的起动电流为额定电流的5~7倍,尤其是大功率电动机直接起动时对电网机械装置的冲击是很大的,电动机的供电装置一般是按电动机额定电流选择的,过大的起动电流往往造成供电装置的触头发热,触头周围绝缘老化,也是供电装置损坏的一个主要原因。往往受到电网及变电所配电设备的限制,故大多数大功率的电动机都需要起动器。软起动常用方法有:电阻降压、自耦变压器起动、星三角、延边三角等,自耦变压器起动方式是其中最为常见的,但是它不宜频繁起动,且体积大,价格较高,维护量大,以上几种起动方式其起动电压为跳跃式加入,其电流会对电网及配电设备带来冲击,对电动机及负载设备造成损害,影响其使用寿命,增加维护费用。
    随着计算机技术的发展和大功率晶闸管制造技术的成熟,使以计算机为控制核心,晶闸管为控制对象的软起动成为可能,其基本思想是在起动时利用计算机调整晶闸管触发角,以调整其输出电压,使加到电动机上的电压逐渐线性增加,电动机达到平稳起动,对电网的冲击降到最小,直到全部导通即全压运行。这种软起动器从根本上解决了起动时电流对电网及配电设备带来冲击这一现象。它是以弱电控制强电,降低起动电流从而使供电电源减轻峰值电流负载,降低电动机损耗,提高机械传动设备的使用寿命,平稳的负载加速度可减轻机械冲击,防止生产事故或产品的损坏,采用软停止功能时,可使负载平稳减速,消除泵类负载的水锤效应,多种保护功能有效避免意外事故,工作安全、可靠,体积小、价格低、免维护。给电动机用户给予很大的便利。在条件允许的情况下,也常采取减少起动电流的措施,以提高供电的可靠性和降低电动机的故障率。但起动装置过高的价格(特别是中高压电动机,软起动装置+起动开关柜等的价格是电动机价格的l.5倍以上)、复杂的结构,不但增加用户的成本和降低了电力拖动系统的可靠性。同时,电动机起动转矩与起动电流的平方成正比,当采用降低定子电压起动方式时,如起动电流由61e降到了31e时,电动机起动转矩将减少4倍,电动机起动时间增大5倍以上。正因如此,对起动转矩要求比较大、起动时间要求比较短的电动机,只能利用绕线式电动机代替笼式电动机。
    煤矿是一个特殊的环境,它存带给我们能源的时候,也涉及到采煤工人的生命安全问题,所以就随之带给我们新的课题一瓦斯抽放和排水。由于井下矿道涉及范围很远,故在瓦斯抽放和排水过时就需要安装大功率的风机、水泵。这些设备的起动是在软起动器或者变频器的帮助下完成起动过程的。由于目前变频器价格比较高,所以软起动器就发挥了它的优点。电子式软起动器不但能实现它最基本的电动机软起功能,而且还集成了很多保护功能,比如缺相、过流、短路、三相电流不平衡等微机保护功能。这不仅节省了资金而且工人使用也很方便。
    张家口单侯矿660 v软起动器是采用西安两驰电气有限责任公司生产的CMC软起动器。CMC软起动器的几种起动方式有限流起动,电压斜坡起动、斜坡+限流起,突跳转矩起动。
    电动机软起动器在煤矿的应用和在其他场合应用的原理基本相同。即软起动器是用单片机控制晶闸管导通角,使加在电机上的电压按照设定的时间缓慢上升到额定电压,同时电机随着电压的上升不断加速,直至达到额定转速,起动过程完成。(起动电流的峰值和起动时间可以通过软起动器设置)。其主回路接线图如图 1所示。
    随着通信技术和现场总线技术的发展,煤矿各种临测监控系统逐步建立,人们可以在中央控制室里检测和控制井下的各种设各。单侯矿将软起动控制柜安裟于井上,通过西门子的PLC系统的继电器节点控制cMc—L软起动器进而对井下通风用的AC660V 280 kW轴流风机进行控制。当然也可以采用 CMC-S软起动控器,它足一款智能型的软起动器,不仅有可视化的中文液晶显示而且还带有Rs485接口,可以通过现场总线与RS485对软起动器进行控制。这既避免了大电流产生的火花危害,又给检修带来方便。如图2所示。

 

 

    在地下的风机、水泵等设备。这样既避免了井下设备造成的瓦斯爆炸等事故,而且一旦出现状况人们也可以通过工业以太网及时了解或者预测到即将发生的事情,这样一来就大大降低了井下的事故发生率。这是煤炭事业界和社会各界都希望看到的局面。

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