軟啟動器在煤礦帶式輸送機上的應用研究

許敦輝

(琿春礦業(集團)有限責任公司洗選煤分公司,吉林琿春 133300)

軟啟動器在煤礦帶式輸送機上的應用研究

許敦輝

(琿春礦業(集團)有限責任公司洗選煤分公司,吉林琿春 133300)

隨著煤炭生產自動化水平的不斷提高,機械化程度的不斷增加,大運量、長距離的帶式輸送機使用的范圍越來越廣,特別在煤礦企業應用更加頻繁。當前由于煤礦企業生產集中,負荷較大這就造成帶式輸送機負載極不均勻,并且啟動問題明顯突出。而在帶式輸送機上應用軟啟動器就有著非常重要的意義。本文首先闡述軟啟動器在煤礦帶式輸送機上應用的工作原理,重點論述軟啟動器控制和煤礦帶式輸送機上軟啟動器的應用。

軟啟動器 煤礦 帶式輸送機

帶式輸送機由于運輸能力大、運行可靠、效率高、對地形適應性強等優點已成為當今煤礦井下運輸的主要設備。膠帶輸送機的電氣軟啟動由于控制精度高、控制靈活、體積小等優點是將來的發展趨勢。

軟啟動又分為晶閘管調壓調速和變頻調速兩種方式，短期來看，軟起動將仍然以性價比較高的晶閘管降壓軟啟動為主要形式。從長期看，隨著變頻器價格的逐漸下降，可靠性的進一步提高，也隨著技術人員水平的提高，變頻軟起動將成為軟起動的主流。我國帶式輸送機的技術水平仍然落后于國際先進水平，對帶式輸送機進行深入的理論研究已成為目前的重要工作。晶閘管交流調壓軟啟動技術于20世紀90年代現代初引入中國，近年才得到了廣泛的應用。晶閘管調壓軟啟動器的價格略高于自耦變壓器啟動器和Y／△啟動器，系統工作時對電網無過大沖擊，可大大降低系統的配電容量，機械傳動系統振動小。啟動、停車平滑穩定，可提高電動機的使用壽命和經濟效益。

1 軟啟動器在煤礦帶式輸送機上應用的工作原理

(1)由交流軟啟動組成部分實現啟動功能的軟啟動器的順利運轉，而分斷的功能是由電磁啟動組成部分來實現的。

(2)由接觸器和隔離換相開關組合而成了軟啟動器的電磁啟動部分。在軟啟動出現故障的情況下，在直接啟動的位置上放置芯架旋鈕，它有著健全的電磁啟動器作用。

(3)以反并聯三組功率較大的可控硅充當可控硅模塊的軟起動器交流軟起動組成部分的核心部件借助特種雙回路的調節器。在啟動電動機的時候，能夠根據用戶想要設計的曲線來自動化地控制電動機，且確保啟動器穩定和平滑地完成啟動的整個過程。在完成啟動電動機的過程之后，憑借調節器對交流接觸器的吸合進行控制，以及對任何的可控硅進行短接，進而確保在電網直接性地投入電動機實現全壓的工作。

(4)軟啟動器非常得便于安裝，僅僅要求在饋電開關和電機間接軟啟動器，其次序是電源饋電開關—軟啟動器—電動機。

2 軟啟動器控制

2.1 電壓突跳啟動控制

一部分的負載，在靜止情況之下有著較大的靜阻力距，在一開始啟動電機的時候要求的轉矩比較大，在轉動其電機之后，阻力矩會比較小，為此，啟動的時候加設一小段時間的高電壓，進而對阻力矩進行克服。

2.2 電壓斜坡啟動控制

作為一種開環控制形式的電壓斜坡啟動控制屬于早期的軟啟動器啟動形式。根據之前設計的曲線的改變決定電壓，而斜坡上升的時間決定了它的斜率。除此之外，在啟動的開始時候的電壓會比相應的值(通常大概是120V)低的情況下，負載轉矩大于電機轉矩，電機會難以工作，并且也會導致電機的發熱，為此，并非由0開始提升的電壓斜坡啟動控制形式的電壓。一般會結合負載的特點設置成電動機要求的最小電壓，也能夠設定成為兩段斜率的啟動。

2.3 電流限幅啟動控制

因為屬于開環控制的電壓斜坡啟動控制，所以在系統出現改變的情況，不可以自動化地調節斜坡上升率，這樣電流往往高于期望的值，鑒于此，電流限幅啟動控制的形式得以出現。屬于一種閉環控制形式的電流限幅起動控制在啟動工作的過程當中，憑借反饋信號持續地實施采樣，以及對電機的電流進行調整。如此的控制形式尤其適應于恒轉矩負載，它的限幅值處于2.51N～51N之間。在電網容量受到限制的情況下，電機能夠憑借最小的啟動電流進行迅速地啟動。

3 煤礦帶式輸送機上軟啟動器的應用

(1)針對帶式輸送機來講，不能夠防止出現壓煤、重載啟動、大重量負載的情況，而處理帶式輸送機的大重量負載設計了軟啟動器，尤其適宜在重載啟動、點動模式、啟動頻率高的地方應用，這有效地控制軟啟動器，能夠使皮帶的動態張力得到很好地控制，從而使皮帶的應用年限得以延長。

(2)借助軟啟動一拖二形式組合而成的皮帶機驅動系統可以使啟動電機過程中的電流降低，這顯著地優化了壓降。并且也使啟動過程當中的冗余轉矩減少，在很大程度上使裝置在停車與啟動時對電網的沖擊以及對系統的機械沖擊消除。軟啟動器還有著電機的一系列保護功能和理想的人機界面，便于用戶診斷故障與設定參數，在內部發生故障的情況下能夠將高壓停掉，以及裝設的能夠直接啟動電機的真空接觸器能夠確保軟啟動系統發生故障的情況下對電機進行直接性地啟動，進而確保生產的不間斷性。

(3)在不斷提高的煤礦機械化能力影響之下，新式帶式輸送機越來越大的電機功率以及發展大型化的需要，也要求對其應用年限進行延長以及比較高的輸送皮帶保護。電機軟啟動器的應用，能夠使電機的啟動電流降低，啟動的過程穩定可靠，能夠使近似于恒流的啟動實現，從而增加了幾倍的有效啟動轉矩，并且大大地提高了安全性與運輸性能。與此同時，機械沖擊降低，以及顯著地優化了皮帶機的受力現狀，從而有效地減少了事故的出現。此外，軟啟動器還能夠從整個過程上保護電機。

4 結語

總起來說，隨著我國科技技術的發展，采煤機械化程度的提高，煤礦帶式輸送機也向著大傾角、大運量、長距離、高強度、高速度、多點多驅動單元等方向發展，煤礦帶式輸送機應用軟啟動器，經過生產實踐證明，的確收到了良好的效果，不僅降低了帶式輸送機的運行成本，而且還大大提高了帶式輸送機的可靠性和安全性，為煤礦企業的高產高效奠定了堅實的基礎，促進了礦井的和諧健康發展。

[1]吳劍.基于單片機的交流電機軟啟動節能設計[J].科技信息,2009 (25).

[2]戴廣成.單片機在交流電機軟啟動器中的應用[J].測控技術,2003, 22(2).

許敦輝(1964—),男,漢族,吉林省龍井縣人。1985年畢業于遼源煤炭工業學校,大專。現在吉林省琿春礦業(集團)有限公司洗選煤分公司從事煤礦機電技術管理工作,工程師。