交流软启动器在烧结运输设备上的应用

胡丽丽（天津天铁冶金集团有限公司第二炼铁厂，河北涉县056404）



交流软启动器在烧结运输设备上的应用

胡丽丽
（天津天铁冶金集团有限公司第二炼铁厂，河北涉县056404）

［摘要］介绍了交流软启动器在烧结运输设备上的应用情况，包括选型、交流软启动器接线、参数设置等。实践表明，应用交流软启动器后，烧结运输设备运行可靠、性能稳定，故障率低，操作维护方便，完全能够满足烧结的生产运输需求。

［关键词］软启动器；烧结；运输设备；控制方式

1　引言

交流异步电动机性能优越，在实际生产中得到了越来越广泛的应用。容量小的电动机可以用全压的方式来直接启动，但是，对于容量比较大的电动机而言，由于其在启动的时候启动电流比较大，一般可以达到其额定电流的5～8倍，不但能引起电网电压的巨大下降，减小电动机的启动转矩，甚至还可能会出现电动机不能启动的情况，同时还可能会影响到同一供电网络中的其他电气设备的正常运转。另外，过大的启动电流还会使电动机绕组发热，加速其绝缘老化，缩短了电动机使用的寿命，因此，大容量的异步电动机都采用降压的方式启动。在天铁烧结四烧建设的过程中，使用了多种型号的交流软启动器，不过它们的原理和调试方法基本相同，下面就以QB42系列的交流软启动器为例，重点阐述其在实际中的应用情况。

2　交流软启动器的原理及优点

2.1软启动器的原理

交流软启动器是用来控制交流异步电动机平稳起停的一种新设备，该装置是以大功率的晶闸管作为主回路的开关元件，用改变晶闸导通角的方式来控制电动机的电压平稳升降，及无触点通断来实现电动机平稳的起停。

2.2软启动器的优点

使用软启动器，能够减小电机的启动电流，增大启动电压的调节范围，降低系统的容量设计；减少电机的机械应力，可以延长电机及其传动机构的使用寿命；可以根据负载的负荷大小来适当调整起启时的参数（电流、电压、启停时间），以保证最佳的启动效果；全面保护电动机的过载、缺相、过流、三相不平衡等，性能更加可靠；其重量比较轻、体积比较小、性价比高，操作简单快捷；使用数字控制，抗干扰能力强。

3　交流软启动器的实际应用

3.1选型

就目前国内而言，应用比较广泛的启动方式是用交流软启动器实现大容量的异步电动机的降压启动。在天铁新烧结的运输设备当中，75 kW以上容量的运输皮带的电动机都采用交流软启动器进行控制。交流软启动器的选型应根据所使用电动机容量大小来选择交流软启动器，新烧结所选用的为QB42（2代表功率元件的形式是普通的可控硅）系列交流软启动器，功率的选择按照表1进行选取。

表1　软启动器的型号及功率选择表

其中，上料系统中的三转一运输电动机的容量为200 kW，所以选用的是QB42—250型，成品运输系统中的五转二运输电动机的容量为90 kW，所以选用的是QB42—110型，还有配料混合系统中的一混一运输电动机的容量为132 kW，所以选用的是QB42—160型。

3.2交流软启动器的接线

交流软启动器在三转一运输设备上的使用过程中，主回路和控制回路的接线见图1。

图1　三转一软起动胶带机电控原理图

QB42软启动器对电源和电机的相序不作要求，可任意连接，仅与电机的转向有关，但旁路接触器的输入、输出相序必须完全保持一致。

主回路：1/R、3/S、5/T为输入端子，连接三相电源；2/U、4/V、6/W为输出端子，连接三相异步电动机；PE是保护接地端子。

控制回路：11、12外接220 V控制电源，其中11接零线、12接相线。13、14控制软启动器，13、14接通时软启动器开始工作，为了使软启动器正常启动，该信号必须始终保持接通状态；其中15、16、17是运行辅助触点，因为其动作时间比较短，所以在控制回路中加入了自锁回路；18、19、20是故障辅助触点，只有线路或者交流软启动器故障时才动作。

3.3参数设置

3.3.1控制方式的选择

面板控制：使用交流软启动器面板上的启动和停止按钮来起停电动机。

端子控制：使用交流软启动器下端的接线端子来起停电动机。

通讯控制：通过交流软启动器的RS485通讯接口，通过计算机画面来启停电机。

在烧结生产的过程中，均采用手动与联锁两种控制方式，为了方便岗位上操作人员的现场操作，一般都选择端子控制的方式，在实际的生产中也可以用电脑进行控制，但应选为通讯控制。

3.3.2起始电压Us、启动时间Ts

根据现场及生产的实际需要，将起始电压Us设定为220 V，启动时间Ts则根据皮带所带负荷及时设定，空负荷运转或轻负荷时设定为10～40 s中偏小一些，若为满负荷运行，则应将启动时间Ts适当延长，以免出现不应有的故障。

3.3.3工作模式

交流软启动器有3种工作模式可选，即恒压模式、斜坡模式、恒流模式。根据烧结厂实际的生产需要，采用了斜坡模式。当电动机启动时，交流软启动器就输出起始电压Us，而后电压沿着给定的斜率，经过给定启动时间Ts，依据负载的大小，自动调节其启动过程，最后达到额定电压。另外，在电动机运行的过程中，还需将额定电流值设定为驱动电机实际的额定电流（电动机铭牌上的值）。

3.4三转一软启动胶带机电控原理操作

手动运行带式运输机：先把Q1、Q2、Q3自动开关合闸送电，选择开关SA打到手动位置，按下预警铃信号按钮SB3，信号继电器KA3得电，KA3常开触点闭合，信号继电器KA3形成自锁。同时，预警铃HB1-HBn得电，预警铃响，运输设备可以运行。按下启动按钮SB1，电流经过KF（故障继电器）的常闭触点和KM（接触器）的常闭触点断开，然后启动继电器Kq的线圈得电，Kq常开辅助触点闭合，启动继电器Kq自锁。软启动器控制电源得电，软启动开始运行，带动电动机运行。在10 s后，软启动的运行辅助输出无源触点闭合。闭合完，运行继电器Kyx的线圈得电，Kyx常开辅助触点闭合，运行继电器Kyx自锁。同时接触器KM的线圈得电，KM常开辅助触闭合，KM的常闭辅助触点断开，主触点KM常开辅助触点给予运行继电器Kyx提供电源，这时，主触点KM闭合，制动器KMb的线圈得电，KMb主触点闭合，制动器启动，电动机开始正常运转。

手动停机时按下停止按钮SB2，运行继电器Kyx的线圈失电，Kyx的常开辅助触点打开，主接触器KM的线圈失电，主触点KM打开，电动机失电停止运行。同时，制动器KMb的线圈失电，制动器KMb主触点打开，制动器失电吸合。

启动继电器Kq的线圈得电，制动器启动。在启动继电器Kq的线圈失效后，运行继电器Kyx的线圈得电，制动器也能启动。在紧急的情况下拉事故开关，中间继电器KSA1（事故开关）的线圈得电，KSA1常闭辅助触点断开。

选择开关SA打到联锁时，联锁继电器KA1中间继电器的线圈得电，KA1的常闭辅助触点闭合，给PLC一个信号，开始运行。在PLC控制运行时，控制继电器K1得电，K1的常开辅助触点闭合，预警铃HB1-HBn得电几秒钟后，控制继电器K1的线圈失电，K1的常开辅助触点打开，预警铃停止。这时PLC继电器的线圈得电，K常开辅助触点闭合，启动继电器Kq的线圈得电，Kq常开辅助触点闭合，启动继电器Kq自锁。软启动器控制电源得电，软启动开始运行，带动电动机运行。在10 s后，软启动的运行辅助输出无源触点闭合。闭合完，运行继电器Kyx的线圈得电，Kyx常开辅助触点闭合，运行继电器Kyx自锁。同时接触器KM的线圈得电，KM常开辅助触闭合，KM的常闭辅助触点断开，主触点KM常开辅助触点给予运行继电器Kyx提供电源，这时，主触点KM闭合，制动器KMb的线圈得电，KMb主触点闭合，制动器启动，电动机开始正常运转。

3.5应用效果

在烧结运输系统中的大容量电动机加装了交流软启动器后，电动机在启动时，启动电压按照给定斜率从0上升至全压，进而到达额定转速，停车时，电动机平稳减速，逐渐停机，真正地实现了电动机的软启动与软停车。启停过程十分平稳，降低了对负载机械设备的冲击转矩，延长了设备使用的寿命，减少了检修人员的劳动强度，更为重要的是，在启动的过程中，电动机的启动电流被限制在了电动机额定电流的4倍之内，消除了对电网的冲击，完全符合实际生产需要。

4　结束语

通过对装有交流软启动器的运输设备的运行过程监测显示，设备的运行可靠、性能稳定，完全能够满足烧结的生产运输需求。其故障率低，显示面板为纯中文显示，操作过程非常简单，方便操作与维护，基于交流软启动器本身的诸多优点，其应用必定会越来越广泛。

参考文献

［1］骆宝俊.异步电机软启动器研究［M］.江苏：南京理工大学，2007.

［2］骆洪明，郎文辉.交流电动机软启动控制器的设计［J］.电子科技大学学报，2001，10（5）：476- 479.

Application of AC Soft Starter to Sintering Conveying Equipment

Hu Li-li
（Iron-making Plant 2，Tianjin Tiantie Metallurgy Group Co.，Ltd.，She County，Heibei Province，China 056404）

AbstractThe paper explains the application of AC soft starter to sintering conveying equipment，including model selection，AC starter wiring and parameter setting. Practice done after the application of AC soft starter shows that the sintering conveying system runs steadily with stable performance，low fault rate，convenient operation and maintenance，and can fully meet production transportation requirements at sintering process.

Key wordssoft starter；sintering；conveying equipment；control mode

doi：10.3969/j.issn.1006-110X.2016.03.020

收稿日期：2016- 02- 08修回日期：2016- 02- 25

作者简介：胡丽丽（1985—），女，本科，主要从事电气维护方面的研究工作。