沈彩素

摘要：CDJ1系列軟起動(dòng)器是三相鼠籠式電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、運(yùn)行電子智能型新產(chǎn)品，它成功地解決了交流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)造成的較大起動(dòng)電流對(duì)供電電壓質(zhì)量的影響和供電線路電耗增大以及對(duì)機(jī)械設(shè)備沖擊等問題，其逐步取代落后的自耦降壓、y/△起動(dòng)、電抗器起動(dòng)等傳統(tǒng)的降壓起動(dòng)設(shè)備的必然趨勢(shì)。現(xiàn)闡述CDJ1系列軟起動(dòng)器在銅坑礦礦井軸流風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：自耦降壓；軟起動(dòng)器；軸流風(fēng)機(jī)；應(yīng)用；效果

概述

目前，銅坑礦破溜通風(fēng)系統(tǒng)主要由在地表747m水平的一臺(tái)75KW的K45-15型軸流式風(fēng)機(jī)將污風(fēng)排出地表。由于該系統(tǒng)年久失修，通風(fēng)井巷中的落坊、雜物較多，造成積水深，有效斷面變小，通風(fēng)阻力大。且該系統(tǒng)服務(wù)點(diǎn)多，風(fēng)量分配、調(diào)節(jié)困難，主扇裝置電控系統(tǒng)采用自耦變壓器降壓啟動(dòng)，啟動(dòng)性能差、技術(shù)落后、效率低（實(shí)測風(fēng)機(jī)效率為20.14%，遠(yuǎn)低于規(guī)程要求60%以上）。無法滿足生產(chǎn)要求，綜合上述因素，此次改造選用K45-6-No17型風(fēng)機(jī)，電控系統(tǒng)也由原來的自耦變壓器降壓啟動(dòng)改為CDJ1系列軟起動(dòng)器起動(dòng)，現(xiàn)分析其系統(tǒng)及起動(dòng)過程。

1.CDJ1系列軟起動(dòng)器主電路結(jié)構(gòu)

CDJ1系列軟起動(dòng)器主電路結(jié)構(gòu)如圖1所示

圖1 CDJ系列軟起動(dòng)器主電路結(jié)構(gòu)圖

2.CDJ1軟啟動(dòng)器的工作原理

CDJ1軟啟動(dòng)器的工作原理如圖2所示

圖2 CDJ1軟啟動(dòng)器的工作原理圖

CDJ1系列電機(jī)軟起動(dòng)器的主電路采用六個(gè)晶閘管反并聯(lián)后串接于交流電動(dòng)機(jī)的定子回路上。利用晶閘管的電子開關(guān)作用，通過微處理器控制其觸發(fā)角的變化來改變晶閘管導(dǎo)通角，由此來改變電動(dòng)機(jī)輸入電壓大小，以達(dá)到控制電動(dòng)機(jī)的軟起目的。當(dāng)起動(dòng)完成后，軟起動(dòng)器輸出達(dá)到額定電壓。這時(shí)控制三相旁路接觸器KM吸合，將電動(dòng)機(jī)投入電網(wǎng)運(yùn)行。

3.CDJ1軟啟動(dòng)器外部電路接線

CDJ1軟啟動(dòng)器外部電路接線如圖3所示。

圖3 CDJ1軟啟動(dòng)器控制板電路接線

CDJ1軟啟動(dòng)器的主控制板上有13個(gè)外部端子，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制及系統(tǒng)控制。本系統(tǒng)端子包括運(yùn)行、停止、急停、復(fù)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(dòng)器的起動(dòng)控制模式

CDJ1系列軟啟動(dòng)器的起動(dòng)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(dòng)模式下，當(dāng)電機(jī)起動(dòng)時(shí)，輸出電壓增加，直到電動(dòng)機(jī)電流達(dá)到該設(shè)定值，并使起動(dòng)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(jī)額定電流或以下，完成起動(dòng)過程，該設(shè)定值越大，起動(dòng)時(shí)間越短。

圖4 限流軟起動(dòng)

限流值可根據(jù)用戶電網(wǎng)容量及電動(dòng)機(jī)實(shí)際負(fù)載情況而定，該值的設(shè)定范圍在電機(jī)額定電流Ie的1.5～5.0倍。

4.2. 電壓模式

起動(dòng)時(shí)，軟起動(dòng)器的輸出電壓由起始電壓按起動(dòng)時(shí)間逐漸上升，當(dāng)達(dá)到額定電壓時(shí)，旁路接觸器吸合，完成起動(dòng)過程。其中，起動(dòng)時(shí)間是軟起動(dòng)器輸出電壓上升的時(shí)間參數(shù)基準(zhǔn)，其目的是控制輸出電壓使電機(jī)平穩(wěn)加速以完成起動(dòng)過程，該值的設(shè)定范圍在電機(jī)額定電壓Ue的30﹪～70﹪之間選擇。

圖5 電壓斜坡起動(dòng)

電壓模式適用于對(duì)起動(dòng)電流要求不嚴(yán)而對(duì)起動(dòng)平穩(wěn)性要求較高的場合。

4.3. 停車方式

CDJ1軟啟動(dòng)器有自由停車及軟停車兩種停車方式，它可根據(jù)實(shí)際工況選擇設(shè)定。

4.3.1.自由停車

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

4.3.2.軟停車

在這種停機(jī)模式下，電動(dòng)機(jī)的供電由旁路接觸器切換到軟起動(dòng)器的晶閘管輸出，軟啟動(dòng)器的輸出電壓由全壓開始逐漸減小，使電機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)降低，以避免機(jī)械震蕩，但是過長的停車時(shí)間會(huì)給系統(tǒng)帶來不穩(wěn)定。其停機(jī)時(shí)間可根據(jù)負(fù)載要求進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定范圍為1～50s。

5.結(jié)束語

CDJ1軟啟動(dòng)器采用16位單片機(jī)全數(shù)字自動(dòng)監(jiān)控，起動(dòng)電流、電壓、時(shí)間可按負(fù)載不同靈活調(diào)節(jié)，對(duì)電動(dòng)機(jī)提供了平滑的、漸進(jìn)的起動(dòng)過程，減少起動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊，降低設(shè)備振動(dòng)和噪聲，延長機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的使用壽命，并具有過流、過載、電源缺相多種保護(hù)，保證了設(shè)備和電機(jī)的安全。