軟起動器在礦井軸流風機中的應用

沈彩素

摘要：CDJ1系列軟起動器是三相鼠籠式電動機起動、運行電子智能型新產品，它成功地解決了交流電動機起動時造成的較大起動電流對供電電壓質量的影響和供電線路電耗增大以及對機械設備沖擊等問題，其逐步取代落后的自耦降壓、y/△起動、電抗器起動等傳統的降壓起動設備的必然趨勢。現闡述CDJ1系列軟起動器在銅坑礦礦井軸流風機中的應用效果。

關鍵詞：自耦降壓；軟起動器；軸流風機；應用；效果

概述

目前，銅坑礦破溜通風系統主要由在地表747m水平的一臺75KW的K45-15型軸流式風機將污風排出地表。由于該系統年久失修，通風井巷中的落坊、雜物較多，造成積水深，有效斷面變小，通風阻力大。且該系統服務點多，風量分配、調節困難，主扇裝置電控系統采用自耦變壓器降壓啟動，啟動性能差、技術落后、效率低（實測風機效率為20.14%，遠低于規程要求60%以上）。無法滿足生產要求，綜合上述因素，此次改造選用K45-6-No17型風機，電控系統也由原來的自耦變壓器降壓啟動改為CDJ1系列軟起動器起動，現分析其系統及起動過程。

1.CDJ1系列軟起動器主電路結構

CDJ1系列軟起動器主電路結構如圖1所示

圖1 CDJ系列軟起動器主電路結構圖

2.CDJ1軟啟動器的工作原理

CDJ1軟啟動器的工作原理如圖2所示

圖2 CDJ1軟啟動器的工作原理圖

CDJ1系列電機軟起動器的主電路采用六個晶閘管反并聯后串接于交流電動機的定子回路上。利用晶閘管的電子開關作用，通過微處理器控制其觸發角的變化來改變晶閘管導通角，由此來改變電動機輸入電壓大小，以達到控制電動機的軟起目的。當起動完成后，軟起動器輸出達到額定電壓。這時控制三相旁路接觸器KM吸合，將電動機投入電網運行。

3.CDJ1軟啟動器外部電路接線

CDJ1軟啟動器外部電路接線如圖3所示。

圖3 CDJ1軟啟動器控制板電路接線

CDJ1軟啟動器的主控制板上有13個外部端子，可以實現遠程控制及系統控制。本系統端子包括運行、停止、急停、復位、故障輸出，多功能繼電器輸出，旁路接觸器控制接口等。

4.CDJ1軟啟動器的起動控制模式

CDJ1系列軟啟動器的起動控制模式有限流模式和電壓模式。

4.1. 限流模式

在限流起動模式下，當電機起動時，輸出電壓增加，直到電動機電流達到該設定值，并使起動電流不大于該值I。旁路接觸器吸合后，輸出電流下降至電機額定電流或以下，完成起動過程，該設定值越大，起動時間越短。

圖4 限流軟起動

限流值可根據用戶電網容量及電動機實際負載情況而定，該值的設定范圍在電機額定電流Ie的1.5～5.0倍。

4.2. 電壓模式

起動時，軟起動器的輸出電壓由起始電壓按起動時間逐漸上升，當達到額定電壓時，旁路接觸器吸合，完成起動過程。其中，起動時間是軟起動器輸出電壓上升的時間參數基準，其目的是控制輸出電壓使電機平穩加速以完成起動過程，該值的設定范圍在電機額定電壓Ue的30﹪～70﹪之間選擇。

圖5 電壓斜坡起動

電壓模式適用于對起動電流要求不嚴而對起動平穩性要求較高的場合。

4.3. 停車方式

CDJ1軟啟動器有自由停車及軟停車兩種停車方式，它可根據實際工況選擇設定。

4.3.1.自由停車

在自由停車模式下，軟起動器接收到停車命令后立即斷開旁路接觸器并禁止軟起動器晶閘管的電壓輸出，電動機依靠負載慣性逐漸停車。

4.3.2.軟停車

在這種停機模式下，電動機的供電由旁路接觸器切換到軟起動器的晶閘管輸出，軟啟動器的輸出電壓由全壓開始逐漸減小，使電機轉速平穩降低，以避免機械震蕩，但是過長的停車時間會給系統帶來不穩定。其停機時間可根據負載要求進行設定，設定范圍為1～50s。

5.結束語

CDJ1軟啟動器采用16位單片機全數字自動監控，起動電流、電壓、時間可按負載不同靈活調節，對電動機提供了平滑的、漸進的起動過程，減少起動電流對電網的沖擊，降低設備振動和噪聲，延長機械傳動系統的使用壽命，并具有過流、過載、電源缺相多種保護，保證了設備和電機的安全。