双速大功率刮板输送机控制方法的研究

杨立海

（霍州煤电集团李雅庄煤矿机电科， 山西 霍州 031400）

1 工程概况

李雅庄煤矿综采工作面所用的双速刮板输送机主要有SGZ-630/264型和SGZ-764/500型两种，所用的磁力起动器主要有BQD1-400S/1140型双速磁力起动器和BQD1-400/1140型单速磁力起动器两种。以前，李雅庄煤矿控制装机功率在500 kW以下刮板输送机时，采用的是一台BQD1-400S/1140双速磁力起动器控制一部刮板输送机，但当刮板输送机装机功率达到500 kW以上时，就再采用一台BQD1-400S/1140双速磁力起动器来控制。李雅庄煤矿根据实际情况，成功采用了一台BQD1-400S/1140双速磁力起动器和一台BQD1-400/1140单速磁力起动器联合控制一部SGZ-764/500型双速大功率刮板输送机的方法，同时还解决了刮板输送机因人为误操作而导致的上下机头电机对拉的问题[1]。

2 控制方案的设计

2.1 方案选用设备情况

控制设备：磁力起动器两台，一台BQD1-400S/1140双速磁力起动器，一台BQD1-400/1140单速磁力起动器。被控设备：SGZ-764/500型刮板输送机。上下机头两台双速电机，型号均为YBSD-125/250，额定电压1140 V，额定低速电流104 A，高速电流153 A。

2.2 方案内容

BQD1-400S/1140双速磁力起动器为主令开关，BQD1-400/1140单速磁力起动器为受令开关。SGZ-764/500型刮板输送机的上下机头电机的低速由主令开关的低速接触器CKJ-250/1140控制，下机头电机高速由主令开关的高速接触器CKJ5-400/1140控制，上机头电机高速由受令开关的接触器CKJ5-400/1140控制。

2.2.1 联控原理

BQD1-400S/1140双速磁力起动器作为主令开关，远方操作正常“启动”后，时间延时（3～5 s）。由低速向高速转换，它控制高速接触器的高速中间继电器的电源与受令开关BQD1-400/1140单速磁力起动器的中间继电器电源并联在一起，这样就使当主令开关的高速接触器吸合时，受令开关的高速接触器也同时吸合，使刮板输送机的上下机头电机高速同时工作；当主令开关BQD1-400S/1140双速磁力起动器远方操作停止时，其高速中间继电器断电，高速接触器失电跳闸，同样受令开关BQD1-400/1140单速磁力起动器的中间继电器断电，接触器失电跳闸，刮板输送机的上电机高速同时停止工作，从而达到了联合控制的目的[2]。

2.2.2 保护原理

BQD1-400S/1140双速磁力起动器和BQD1-400/1140单速磁力起动器，都有漏电闭锁、过流保护、过载保护、断相保护等功能，它们的保护都是通过自身所带的心电机综合保护器实现的。ABD8电机综合保护器提供一个常开接点BJ，正常情况下它是闭合的，当回路中发生漏电、过流、过载或断相等一系列不正常情况，此接点就断开，从而断开了磁力起动器的远方操作回路，磁力起动器跳闸断电。为了能够保证安全，保证刮板输送机的上下电机的高速、低速运作，无论是高速电缆、低速电缆，还是磁力起动器本身，任何一处出现不正常的情况，都应保证联控的两台起动器不能起车，以免事故扩大。我们设计的方法是，让所用的ABD8电机综合保护器的保护接点串联在一起，然后再串入主令开关BQD1-400S/1140双速磁力起动器的远方控制回路中，这样只要出现不正常现象，主令开关BQD1-400S/1140双速磁力起动器就不可能起车，同样受令开关也不能起车，起到了全面保护作用。

2.2.3 方向控制原理

由于刮板输送机的上下电机取自不同的磁力起动器，这就存在当人为误操作，两台磁力起动器的隔离换向开关没有打到正确合闸位置时，就会使刮板输送机的上下电机运转方向不一致，导致对拉，从而引起拽断刮板输送机大链或电机堵转损坏电机的现象。针对该问题设计了一套方向控制方案，就是在两台磁力起动器的隔离换向开关上都加安一个LK-19K行程开关，提供一组常开常闭接点，并把这两组常开常闭接点串入主令开关BQD1-400S/1140双速磁力起动器的远方控制回路中，通过两个隔离换向开关处于不同的位置（正车或反车），从而判断是接通还是断开主令开关的远方控制回路，来控制主令开关能否起车[3]。

图1所示为简单方向控制工作原理：HKl是一个常开接点，HK2是一个常闭接点，它受BQDl-400/1140单速磁力起动器的控制，当隔离换向开关GHK-400/1140处于正车位置时，常开接点HKl接通；当隔离换向开关GHK-400/1140处于反车位置时，常闭接点HK2接通。

图1 简单方向控制原理

当两台磁力起动器的隔离换向开关都处于正车位置时，主令开关BQD1-400S/1140双速磁力起动器的远方控制回路接通：远方控制插件8SGll50（a5）—HK3（常开接点）—HK1（常开接点）—1BJ-2BJl-2BJ2-QA（启动按钮）—8SGll50（b6），构成回路，此时，两台磁力起动器才能正常正车启动。当两台磁力起动器的隔离换向开关都处于反车位置时，主令开关BQDl-400S/1140双速磁力起动器的远方控制回路接通：远方控制插件8SG1150（a5）—HK4（常闭接点）-HK2（常闭接点）—1BJ-2BJl—2BJ2-QA（启动按钮）—8SG1150（b6），构成回路，此时，两台磁力起动器才能正常反车启动。当主令开关BQDl-400S/1140双速磁力起动器的隔离换向刀闸处于正车位置时，常开接点HK3接通，受令开关BQDl-400/1140单速磁力起动器处于反车位置时，常闭接点HK2接通，从图1中可以看出，主令开关BQDl-400S/1140双速磁力起动器的远方控制回路不能构成回路，所以主令开关不能正常启动；反过来，当主令开关BQDl-400S/1140双速磁力起动器的隔离换向刀闸处于反车位置时，常开接点HK4接通。受令开关BQDl-400/1140单速磁力起动器处于正车位置时，常闭接点HKl接通。主令开关BQDl-400S/1140双速磁力起动器的远方控制回路不能构成回路，同样主令开关不能正常启动，起到了方向控制的作用[4]。

3 实践应用后的优化改进

在实践应用过程中，出现了两个问题，直接影响到了两台磁力起动器的正常工作。

1）主令开关BQDl-400S/1140双速磁力起动器的隔离换向开关手把活动范围大，在实际操作中易造成它所控制的行程开关LK-19K误动作，即当隔离换向开关GKH-400/1140已处于正车合闸位置时，KH3常开接点应闭合，但是稍微一碰撞隔离换向开关手把，HK3常开接点就会断开，不能保证磁力起动器的正常工作，为了解决这一问题，对隔离换向开关GHK-400/1140设计了一个限位环，安装在隔离换向开关的手把上，经过试验，效果良好。

2）由于刮板输送机的上下电机都是双速电机，因此在低速运行过程，会在高速绕组中产生感应电压（40 V左右），此电压经过高速电缆反馈到受令开关BQD1-400/1140单速磁力起动器上，它的ABD8电机综合保护器就会认为高速电缆有漏电现象，其保护接点1BJ就动作，断开主令开关BQD1-400S/1140双速磁力起动器的远方控制回路，使主受令两台磁力起动器都跳闸断电。为了解决这一问题，采取方法是，当两台磁力起动器高低速都不运行时，两台磁力起动器的保护都起作用；只有当低速运行时，利用主令开关BQD1-400S/1140双速磁力起动器的低速中间继电器，把两台磁力起动器的高速漏电闭锁监测回路都断开，若在这期间发生漏电情况，将有上级真空馈电开关保护，经过实践应用表明该方法切实可行，能够满足安全生产的需求。