软启动器在煤矿带式输送机上的应用研究

许敦辉

(珲春矿业(集团)有限责任公司洗选煤分公司,吉林珲春 133300)

软启动器在煤矿带式输送机上的应用研究

许敦辉

(珲春矿业(集团)有限责任公司洗选煤分公司,吉林珲春 133300)

随着煤炭生产自动化水平的不断提高,机械化程度的不断增加,大运量、长距离的带式输送机使用的范围越来越广,特别在煤矿企业应用更加频繁。当前由于煤矿企业生产集中,负荷较大这就造成带式输送机负载极不均匀,并且启动问题明显突出。而在带式输送机上应用软启动器就有着非常重要的意义。本文首先阐述软启动器在煤矿带式输送机上应用的工作原理,重点论述软启动器控制和煤矿带式输送机上软启动器的应用。

软启动器 煤矿 带式输送机

带式输送机由于运输能力大、运行可靠、效率高、对地形适应性强等优点已成为当今煤矿井下运输的主要设备。胶带输送机的电气软启动由于控制精度高、控制灵活、体积小等优点是将来的发展趋势。

软启动又分为晶闸管调压调速和变频调速两种方式，短期来看，软起动将仍然以性价比较高的晶闸管降压软启动为主要形式。从长期看，随着变频器价格的逐渐下降，可靠性的进一步提高，也随着技术人员水平的提高，变频软起动将成为软起动的主流。我国带式输送机的技术水平仍然落后于国际先进水平，对带式输送机进行深入的理论研究已成为目前的重要工作。晶闸管交流调压软启动技术于20世纪90年代现代初引入中国，近年才得到了广泛的应用。晶闸管调压软启动器的价格略高于自耦变压器启动器和Y／△启动器，系统工作时对电网无过大冲击，可大大降低系统的配电容量，机械传动系统振动小。启动、停车平滑稳定，可提高电动机的使用寿命和经济效益。

1 软启动器在煤矿带式输送机上应用的工作原理

(1)由交流软启动组成部分实现启动功能的软启动器的顺利运转，而分断的功能是由电磁启动组成部分来实现的。

(2)由接触器和隔离换相开关组合而成了软启动器的电磁启动部分。在软启动出现故障的情况下，在直接启动的位置上放置芯架旋钮，它有着健全的电磁启动器作用。

(3)以反并联三组功率较大的可控硅充当可控硅模块的软起动器交流软起动组成部分的核心部件借助特种双回路的调节器。在启动电动机的时候，能够根据用户想要设计的曲线来自动化地控制电动机，且确保启动器稳定和平滑地完成启动的整个过程。在完成启动电动机的过程之后，凭借调节器对交流接触器的吸合进行控制，以及对任何的可控硅进行短接，进而确保在电网直接性地投入电动机实现全压的工作。

(4)软启动器非常得便于安装，仅仅要求在馈电开关和电机间接软启动器，其次序是电源馈电开关—软启动器—电动机。

2 软启动器控制

2.1 电压突跳启动控制

一部分的负载，在静止情况之下有着较大的静阻力距，在一开始启动电机的时候要求的转矩比较大，在转动其电机之后，阻力矩会比较小，为此，启动的时候加设一小段时间的高电压，进而对阻力矩进行克服。

2.2 电压斜坡启动控制

作为一种开环控制形式的电压斜坡启动控制属于早期的软启动器启动形式。根据之前设计的曲线的改变决定电压，而斜坡上升的时间决定了它的斜率。除此之外，在启动的开始时候的电压会比相应的值(通常大概是120V)低的情况下，负载转矩大于电机转矩，电机会难以工作，并且也会导致电机的发热，为此，并非由0开始提升的电压斜坡启动控制形式的电压。一般会结合负载的特点设置成电动机要求的最小电压，也能够设定成为两段斜率的启动。

2.3 电流限幅启动控制

因为属于开环控制的电压斜坡启动控制，所以在系统出现改变的情况，不可以自动化地调节斜坡上升率，这样电流往往高于期望的值，鉴于此，电流限幅启动控制的形式得以出现。属于一种闭环控制形式的电流限幅起动控制在启动工作的过程当中，凭借反馈信号持续地实施采样，以及对电机的电流进行调整。如此的控制形式尤其适应于恒转矩负载，它的限幅值处于2.51N～51N之间。在电网容量受到限制的情况下，电机能够凭借最小的启动电流进行迅速地启动。

3 煤矿带式输送机上软启动器的应用

(1)针对带式输送机来讲，不能够防止出现压煤、重载启动、大重量负载的情况，而处理带式输送机的大重量负载设计了软启动器，尤其适宜在重载启动、点动模式、启动频率高的地方应用，这有效地控制软启动器，能够使皮带的动态张力得到很好地控制，从而使皮带的应用年限得以延长。

(2)借助软启动一拖二形式组合而成的皮带机驱动系统可以使启动电机过程中的电流降低，这显著地优化了压降。并且也使启动过程当中的冗余转矩减少，在很大程度上使装置在停车与启动时对电网的冲击以及对系统的机械冲击消除。软启动器还有着电机的一系列保护功能和理想的人机界面，便于用户诊断故障与设定参数，在内部发生故障的情况下能够将高压停掉，以及装设的能够直接启动电机的真空接触器能够确保软启动系统发生故障的情况下对电机进行直接性地启动，进而确保生产的不间断性。

(3)在不断提高的煤矿机械化能力影响之下，新式带式输送机越来越大的电机功率以及发展大型化的需要，也要求对其应用年限进行延长以及比较高的输送皮带保护。电机软启动器的应用，能够使电机的启动电流降低，启动的过程稳定可靠，能够使近似于恒流的启动实现，从而增加了几倍的有效启动转矩，并且大大地提高了安全性与运输性能。与此同时，机械冲击降低，以及显著地优化了皮带机的受力现状，从而有效地减少了事故的出现。此外，软启动器还能够从整个过程上保护电机。

4 结语

总起来说，随着我国科技技术的发展，采煤机械化程度的提高，煤矿带式输送机也向着大倾角、大运量、长距离、高强度、高速度、多点多驱动单元等方向发展，煤矿带式输送机应用软启动器，经过生产实践证明，的确收到了良好的效果，不仅降低了带式输送机的运行成本，而且还大大提高了带式输送机的可靠性和安全性，为煤矿企业的高产高效奠定了坚实的基础，促进了矿井的和谐健康发展。

[1]吴剑.基于单片机的交流电机软启动节能设计[J].科技信息,2009 (25).

[2]戴广成.单片机在交流电机软启动器中的应用[J].测控技术,2003, 22(2).

许敦辉(1964—),男,汉族,吉林省龙井县人。1985年毕业于辽源煤炭工业学校,大专。现在吉林省珲春矿业(集团)有限公司洗选煤分公司从事煤矿机电技术管理工作,工程师。