探討軟啟動器在帶式輸送機中的應用

湯守義

（開灤集團公司錢家營礦業分公司，河北唐山 063000）

探討軟啟動器在帶式輸送機中的應用

湯守義

（開灤集團公司錢家營礦業分公司，河北唐山 063000）

本文針對帶式輸送機中的軟啟動器進行研究，相對于其他輸送機，明顯具有效率高，承運力大，穩定性強，適應外部環境能力強等優勢。很多煤礦企業都采用帶式輸送機作為井下運輸的主要設備，其中軟啟動器在輸送機運轉中作用不可忽視，主要表現在體積小，便于操縱，準確度高，必將成為未來的主要發展趨勢，應用會非常廣泛。這種啟動器分為變頻調速及晶閘管調壓調速兩種模式，目前性價比較高的是晶閘管降壓軟啟動，也是軟啟動的主要方式。

煤礦設備 電動機 軟啟動器

煤礦企業離不開電動機，電動機是最重要的動力裝置之一。因為電動機運行穩定，構造簡單、制造快捷等很多優點，被很多企業運用在井下帶式輸送機驅動，或者各種煤礦其他機械驅動方面。但是有許多問題在電動機起動過程中，一方面，起動電流高，大于普通的六七倍，對正常運行將的電網造成嚴重影響，減少電能質量，造成電網電壓降太多，干擾其他設備運行，導致電動機本身不能正常啟動，嚴重的甚至導致電機燒毀。另一方面，機械應力沖擊，也是一個不良影響，是由于啟動時轉矩沖擊所造成的，這損耗拖動設備和電機自身的壽命。

1 軟啟動器的工作原理

（1）軟起動器的電磁起動部分是由隔離換相開關、 接觸器組成；當軟起動有故障時，將芯架上的旋鈕置于直接起動位置，它就具有完備的電磁起動器功能。（2）通過交流軟起部分實現起動，分斷功能由電磁啟動器來實現，這是正常軟起動器的工作模式。（3）將饋電開關與電機中間部分，連接到軟起動器上，就可以實現安裝，方便快捷。電動機—軟起動器—饋電開關。

2 軟起動器的控制方式

（1）對于軟啟動而言，開環控制方式，是其最早的起動方式，主要是通過電壓斜坡式起動控制。（2）電壓突跳式起動控制方式有些負載，靜阻力矩在靜止狀態下較大，電機剛啟動時需要很大的轉矩，當電機轉動起來后，阻力矩反而減小。對此，起動時加一短時的高電壓Ub（其值和時間可以設置）以克服阻力矩。（3）當系統有波動時，無法自動調節的斜坡上升率，是因為開環控制的電流限幅起動控制方式所限制，電流總是要超出預估值。這樣，就提高了電流限幅控制的方式。閉環控制方式可以控制電流限幅啟動，通過起動過程，憑借不斷進行采樣的信號來調節電機中的電流。這種控制方式特別適合恒轉矩負載，限幅值2.5IN～5IN。電機可以最小的起動電流開啟，甚至在電網容量受限時。

3 軟啟動器在帶式輸送機上的應用

（1）對于帶式輸送機而言，大重量負載，重載起動和壓煤現象不可避免，而軟啟動器就是為解決帶式輸送機的大重量負載來設計的，特別適用于高起動頻率、點動模式或重載起動的驅動場合。通過軟啟動器的控制，有效地抑制皮帶的動態張力，延長了皮帶的使用壽命。（2）目前，很多企業都提升了機械化水平，這就要求配套電機功率和新式的帶式輸送機必須匹配。一方面體現在對輸送皮帶的保護、延續使用壽命，另一方面，電機功率必須增大。要想降低啟動電流，實現穩定的起動電機，類似恒流起動的狀態，就必須使用軟啟動器。軟啟動器帶來的效果，可以使效起動轉距增到三四倍，無論是從安全性還是運輸能力方面，都有顯著提高。最重要的是，減少了沖擊，延長使用皮帶機壽命，使受力狀況得到緩解，進而減少了事故發生概率。與此同時，還能全過程保護電機。（3）采用軟啟動一拖二的方式組成的皮帶機驅動系統，能使電機啟動時電流由原來額定電流的6～7倍下降至3～4倍，壓降明顯改善。為了避免電網和機械沖擊，尤其是停車或起動時，必須減弱冗余轉矩。要想保證生產的連續性，確保系統故障是也能正常啟動電機，就要通過軟啟動器的人際界面。這種人機交互界面易于操作，有助于保護電機的各種功能。對于用戶進行故障判斷和設定參數都有重要意義。（4）可以根據輸送機的長度、張力、彈性延伸和彈性收縮，調整起動曲線的數值及起動時間來保證輸送帶的起動加速度在規定的范圍內平穩起動。

4 結語

總之，為了解決電機啟動時存在的上述問題，在傳統電機軟起動概念的基礎上提出了電機智能軟啟動的概念，有很多資料上，從不同的角度來闡釋礦用電機的關鍵技術，以及軟啟動方式，有很多系統深入研究。在實踐的角度，也對軟啟動技術進行了全方位多角度的研究，許多文獻從不同方面對礦用電機的軟啟動方式和關鍵技術進行了較為深入和系統的研究。值得一提的是，KDK4型礦用隔爆型電機軟啟動器在煤礦電機設備中表現出色，可以代替其他電機啟動設備或液力耦合器。防止干擾能力強，穩定性優秀，運行可靠。從啟動到結束，秩序利用內部內部晶閘管的導通角，將電機輸入電壓從零以預設函數關系逐漸上升。這種智能軟啟動方式，能夠讓交流電機實現全電壓啟動，這無疑帶動了煤礦帶式輸送機的發展。目前，我國帶式輸送機的發展方向，逐步靠近強度高、速度高、傾角大、多點多驅動、運量大、長距離的特點。目的都是為了降低運行成本，提高可靠性和安全性，讓煤礦井下高效高產成為可能。

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湯守義（1980—），男，河北唐山人，本科，畢業于中國礦業大學，機電工程師，研究方向：電氣。