1、概述
隨著現(xiàn)代化礦井建設(shè)步伐的加快，新的技術(shù)、現(xiàn)代化的設(shè)備在煤礦井下得到了廣泛的應(yīng)用，其中QJRl - 300/1140礦用隔爆兼本質(zhì)安全型交流軟啟動(dòng)器就是其中之一。
QJRl - 300/1140礦用隔爆兼本質(zhì)安全型交流軟啟動(dòng)器是集光、機(jī)、電一體化的新技術(shù)產(chǎn)品。該產(chǎn)品用于交流660V，1140 V電壓的異步電動(dòng)機(jī)重負(fù)荷軟啟動(dòng)，具有啟動(dòng)電流小、啟動(dòng)速度平穩(wěn)可靠、膠帶無振動(dòng)、對(duì)電網(wǎng)的沖擊電流小等優(yōu)點(diǎn)，且啟動(dòng)曲線為“S”形曲線。該曲線可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工況調(diào)整，從而減少啟動(dòng)時(shí)的皮帶張力，降低對(duì)皮帶帶強(qiáng)的要求，進(jìn)而可以降低
皮帶輸送機(jī)的初投資，延長皮帶使用壽命。
當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的帶式輸送機(jī)啟動(dòng)方式有直接啟動(dòng)和軟啟動(dòng)兩種。所謂直接啟動(dòng)，即接到啟動(dòng)命令，電動(dòng)機(jī)便全壓投入運(yùn)行。這種啟動(dòng)方式弊病很多，首先電機(jī)的全電壓?jiǎn)?dòng)會(huì)大大沖擊電網(wǎng)；其次電機(jī)的全電壓投入會(huì)使膠帶和一些機(jī)械設(shè)備承受很大的拉伸力或沖擊力，這無疑會(huì)降低膠帶和機(jī)械設(shè)備的使用壽命，且容易發(fā)生斷帶事故。實(shí)現(xiàn)膠帶機(jī)軟啟動(dòng)的設(shè)備又有三種：CST系統(tǒng)（國內(nèi)稱W離合器）、調(diào)速器液力耦合器和電軟啟動(dòng)器。CST系統(tǒng)由美國道奇公司研制生產(chǎn)，它運(yùn)用摩擦離合器的原理，通過控制動(dòng)片與靜片間的壓力來改變傳遞力矩，從而實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)。該系統(tǒng)啟動(dòng)性能好，但控制系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，且系統(tǒng)造價(jià)高，因此沒得到廣泛應(yīng)用。目前應(yīng)用較普遍的是調(diào)速型液力耦合器，它是通過調(diào)節(jié)液力耦合器內(nèi)的油量來改變傳遞力矩，從而實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)的。除液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)外，還有一個(gè)冷卻系統(tǒng)與之配套，動(dòng)作復(fù)雜且造價(jià)高，維護(hù)困難。電軟啟動(dòng)器是近期興起的高新技術(shù)產(chǎn)品，它通過調(diào)節(jié)加在電動(dòng)機(jī)兩端的電源電壓，改變電機(jī)的輸出力矩，從而實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，它控制先進(jìn)，性能優(yōu)良，便于維護(hù)，具有發(fā)展前途。
2、技術(shù)性能
QJRl - 300/1140隔爆兼本安電軟啟動(dòng)器是煤科總院上海分院合作研究開發(fā)的高新技術(shù)產(chǎn)品，主要用于煤礦井下各種帶式輸送機(jī)的重負(fù)荷軟啟動(dòng)。
2.1關(guān)鍵技術(shù)
(1)主電路由反并聯(lián)的三組大功率晶閘管與真空接觸器并聯(lián)組成。
(2)控制核心采用先進(jìn)的全數(shù)字傳動(dòng)控制器(591)。
(3)由速度反饋和電流反饋構(gòu)成雙閉環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
(4)預(yù)設(shè)的“S”形曲線對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制。
(5)能夠保證啟動(dòng)加速度在0.1~0.3 ITI／S2范圍內(nèi)平滑可靠地完成起動(dòng)過程。
(6)在多機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)通過電流平穩(wěn)方式可以控制電機(jī)達(dá)到功率平衡。
2.2技術(shù)參數(shù)
額定電壓/v 380，660，1 140
額定電流/A 330
最大電流過載倍數(shù) 6倍以下，可調(diào)
起動(dòng)時(shí)間／s 0~ 60，可調(diào)
控制帶速的起動(dòng)加速度/m·S-2 0.1~0.3，可調(diào)
防爆型式 隔爆兼本質(zhì)安全型
3、工作原理
當(dāng)發(fā)出開車信號(hào)后，控制器( 591)可按用戶要求預(yù)設(shè)“S”型曲線對(duì)電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制，并保證啟動(dòng)加速度a≤0.3 m/s2范圍內(nèi)使其平滑可靠地完成啟動(dòng)過程。當(dāng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)完成后，由傳統(tǒng)控制器控制交流接觸器吸合，短接所有的晶閘管，使電動(dòng)機(jī)直接投入電網(wǎng)全壓運(yùn)行。
4、安裝及應(yīng)用
平頂山煤業(yè)集團(tuán)一礦戊七一部鋼繩芯高強(qiáng)帶式輸送機(jī)運(yùn)距l(xiāng)400m，帶寬1000mm，4臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)，每臺(tái)電機(jī)功率280 kW，電壓1140 V，電機(jī)與減速機(jī)間采用限矩型液力偶合器連接。每臺(tái)電機(jī)由l臺(tái)專用的隔爆兼本安型真空磁力啟動(dòng)器控制，電機(jī)全壓?jiǎn)?dòng)，如圖l所示。
由于采用的是直接啟動(dòng)方式，在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)各種故障，如機(jī)頭卸載滾筒軸承內(nèi)徑爛、聯(lián)軸器爛、減速機(jī)輸入軸損壞等故障。經(jīng)過論證采用了QJRl-300/1140礦用隔爆兼本質(zhì)安全型交流軟啟動(dòng)器。
4.1安裝調(diào)試
在每臺(tái)隔爆兼本安型真空磁力啟動(dòng)器與電機(jī)之間增加l臺(tái)QJRI - 300/1140礦用隔爆兼本質(zhì)安全型交流軟啟動(dòng)器，如圖2所示。
為了保證原來控制系統(tǒng)中的各種保護(hù)裝置在安裝軟啟動(dòng)后的系統(tǒng)中能夠正常使用，增加了1套聯(lián)鎖裝置。即在使用直接啟動(dòng)時(shí)聯(lián)鎖裝置置于直接啟動(dòng)位置，在使用軟啟動(dòng)時(shí)聯(lián)鎖裝置置于軟啟動(dòng)位置。
由于戊七一部鋼繩芯高強(qiáng)帶式輸送機(jī)是上山運(yùn)輸，在重負(fù)荷啟動(dòng)中液力抱閘制動(dòng)裝置松閘后，帶式輸送機(jī)在煤的重力分力的作用下發(fā)生倒車現(xiàn)象。為了解決這一問題，調(diào)整帶式輸送機(jī)的啟動(dòng)程序，在軟啟動(dòng)方式下，當(dāng)4臺(tái)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速的30%時(shí)，抱閘打開，很好地解決了啟動(dòng)時(shí)的倒車現(xiàn)象。
4.2應(yīng)用
QJRl - 300/1140礦用隔爆兼本質(zhì)安全型交流軟啟動(dòng)器經(jīng)過近4a來的運(yùn)行，機(jī)械系統(tǒng)從來沒有發(fā)生像前面提到的機(jī)械故障，達(dá)到了預(yù)期的目的。
該軟啟動(dòng)裝置在使用中曾出現(xiàn)過如下故障：
(1)晶閘管損壞。原因是RC保護(hù)元件損壞后沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致晶閘管損壞。建議在以后的檢修中，要經(jīng)常檢查RC保護(hù)元件，以免造成同樣的事故。
(2)限矩型液力偶合器出現(xiàn)過過負(fù)荷甩油現(xiàn)象，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)分析發(fā)現(xiàn)4#機(jī)啟動(dòng)后沒有電流，只有其它三機(jī)有電流，軟啟動(dòng)器顯示屏上正常顯示運(yùn)行。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)軟啟動(dòng)器中的真空接觸器沒有吸合，造成三機(jī)拖動(dòng)出現(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象。通過分析軟啟動(dòng)器的電路發(fā)現(xiàn)運(yùn)行信號(hào)是該裝置的中間繼電器發(fā)出的，并不是真空接觸器閉合后的行程開關(guān)發(fā)出的，存在著假信號(hào)。對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)，經(jīng)改進(jìn)后再?zèng)]出現(xiàn)過類似事故。
5、結(jié)束語
QJRl - 300/1140礦用隔爆兼本質(zhì)安全型交流軟啟動(dòng)器通過現(xiàn)場(chǎng)使用，很好地解決了直接啟動(dòng)所帶來的對(duì)輸送機(jī)的機(jī)械沖擊，延長了輸送機(jī)的使用壽命。該啟動(dòng)器同可調(diào)型液力偶合器相比，維護(hù)費(fèi)用低，具有推廣價(jià)值。
相關(guān)輸送機(jī)產(chǎn)品：
1、
皮帶輸送機(jī)
2、
刮板輸送機(jī)
3、
斗式提升機(jī)
