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PST系列软启动器在胶带输送机中的应用
jiang_0514 发表于 2009/6/1 12:58:40 1062 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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PST系列软启动器在胶带输送机中的应用
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。