软起动器在矿井轴流风机中的应用

沈彩素

摘要：CDJ1系列软起动器是三相鼠笼式电动机起动、运行电子智能型新产品，它成功地解决了交流电动机起动时造成的较大起动电流对供电电压质量的影响和供电线路电耗增大以及对机械设备冲击等问题，其逐步取代落后的自耦降压、y/△起动、电抗器起动等传统的降压起动设备的必然趋势。现阐述CDJ1系列软起动器在铜坑矿矿井轴流风机中的应用效果。

关键词：自耦降压；软起动器；轴流风机；应用；效果

概述

目前，铜坑矿破溜通风系统主要由在地表747m水平的一台75KW的K45-15型轴流式风机将污风排出地表。由于该系统年久失修，通风井巷中的落坊、杂物较多，造成积水深，有效断面变小，通风阻力大。且该系统服务点多，风量分配、调节困难，主扇装置电控系统采用自耦变压器降压启动，启动性能差、技术落后、效率低（实测风机效率为20.14%，远低于规程要求60%以上）。无法满足生产要求，综合上述因素，此次改造选用K45-6-No17型风机，电控系统也由原来的自耦变压器降压启动改为CDJ1系列软起动器起动，现分析其系统及起动过程。

1.CDJ1系列软起动器主电路结构

CDJ1系列软起动器主电路结构如图1所示

图1 CDJ系列软起动器主电路结构图

2.CDJ1软启动器的工作原理

CDJ1软启动器的工作原理如图2所示

图2 CDJ1软启动器的工作原理图

CDJ1系列电机软起动器的主电路采用六个晶闸管反并联后串接于交流电动机的定子回路上。利用晶闸管的电子开关作用，通过微处理器控制其触发角的变化来改变晶闸管导通角，由此来改变电动机输入电压大小，以达到控制电动机的软起目的。当起动完成后，软起动器输出达到额定电压。这时控制三相旁路接触器KM吸合，将电动机投入电网运行。

3.CDJ1软启动器外部电路接线

CDJ1软启动器外部电路接线如图3所示。

图3 CDJ1软启动器控制板电路接线

CDJ1软启动器的主控制板上有13个外部端子，可以实现远程控制及系统控制。本系统端子包括运行、停止、急停、复位、故障输出，多功能继电器输出，旁路接触器控制接口等。

4.CDJ1软启动器的起动控制模式

CDJ1系列软启动器的起动控制模式有限流模式和电压模式。

4.1. 限流模式

在限流起动模式下，当电机起动时，输出电压增加，直到电动机电流达到该设定值，并使起动电流不大于该值I。旁路接触器吸合后，输出电流下降至电机额定电流或以下，完成起动过程，该设定值越大，起动时间越短。

图4 限流软起动

限流值可根据用户电网容量及电动机实际负载情况而定，该值的设定范围在电机额定电流Ie的1.5～5.0倍。

4.2. 电压模式

起动时，软起动器的输出电压由起始电压按起动时间逐渐上升，当达到额定电压时，旁路接触器吸合，完成起动过程。其中，起动时间是软起动器输出电压上升的时间参数基准，其目的是控制输出电压使电机平稳加速以完成起动过程，该值的设定范围在电机额定电压Ue的30﹪～70﹪之间选择。

图5 电压斜坡起动

电压模式适用于对起动电流要求不严而对起动平稳性要求较高的场合。

4.3. 停车方式

CDJ1软启动器有自由停车及软停车两种停车方式，它可根据实际工况选择设定。

4.3.1.自由停车

在自由停车模式下，软起动器接收到停车命令后立即断开旁路接触器并禁止软起动器晶闸管的电压输出，电动机依靠负载惯性逐渐停车。

4.3.2.软停车

在这种停机模式下，电动机的供电由旁路接触器切换到软起动器的晶闸管输出，软启动器的输出电压由全压开始逐渐减小，使电机转速平稳降低，以避免机械震荡，但是过长的停车时间会给系统带来不稳定。其停机时间可根据负载要求进行设定，设定范围为1～50s。

5.结束语

CDJ1软启动器采用16位单片机全数字自动监控，起动电流、电压、时间可按负载不同灵活调节，对电动机提供了平滑的、渐进的起动过程，减少起动电流对电网的冲击，降低设备振动和噪声，延长机械传动系统的使用寿命，并具有过流、过载、电源缺相多种保护，保证了设备和电机的安全。