Устройство плавного пуска и его применение в угольной промышленности.
Пуск двигателя при полном напряжении является самым простым, наиболее экономичным и наиболее надежным режимом пуска, но его прямой пусковой ток обычно примерно в 5-7 раз превышает номинальный ток. Когда мощность двигателя велика, импульсный ток, вызванный прямым пуском, будет иметь большое влияние на энергосистему и повлияет на работу других нагрузок в той же энергосистеме. Поэтому, принимая во внимание ограничения электроснабжения и распределительного оборудования в электросетях и подстанциях, в большинстве мощных двигателей используется пошаговый пуск для ограничения пускового тока.
Традиционные методы ступенчатого пуска включают пуск с коммутацией Y-треугольник, пуск с последовательным сопротивлением (реактивным сопротивлением), пуск с автокомпенсатором, пуск с расширенным треугольником и т. д. прыгает, и пусковой ток также окажет определенное влияние на электросеть и оборудование для подачи и распределения электроэнергии, а также нанесет определенный ущерб двигателю и нагрузке, что повлияет на их срок службы.
С 1980-х годов многие отечественные научно-исследовательские институты разработали технологию плавного пуска, которая может решить некоторые из вышеперечисленных проблем. С постепенной популяризацией технологии плавного пуска появились различные технологии плавного пуска.
1. Принцип и классификация устройства плавного пуска
Устройство плавного пуска — это новый тип устройства управления двигателем, который может осуществлять плавный пуск и плавную остановку двигателя. Он также может реализовать энергосбережение при легкой нагрузке и различные функции защиты. Его основная структура представляет собой трехфазный встречно-параллельный тиристор, включенный последовательно между источником питания и управляемым двигателем и его электронной схемой управления. С помощью настройки параметров ЦП управляет углом проводимости тиристора, чтобы контролировать выходное напряжение и ток устройства плавного пуска, чтобы входное напряжение управляемого двигателя изменялось в соответствии с различными требованиями, чтобы реализовать различные функции.
Устройства плавного пуска делятся на четыре категории: твердотельные тиристорные устройства плавного пуска, жидкостные устройства плавного пуска (широко известные как шкафы сопротивления жидкости, шкафы водонепроницаемости), устройства плавного пуска с магнитным управлением и устройства плавного пуска с регулируемой частотой вращения.
2. Функция устройства плавного пуска
2.1 плавный пуск
В процессе пуска двигателя угол проводимости тиристора контролируется электронной схемой управления устройства плавного пуска, так что входное напряжение двигателя постепенно повышается от нуля в установленном функциональном соотношении до конца процесса пуска. , а на двигатель подается полное напряжение, что называется плавным пуском. В процессе плавного пуска пусковой ток и пусковой режим двигателя могут быть произвольно выбраны и отрегулированы в соответствии с требованиями, так что двигатель всегда находится в лучшем пусковом процессе, пусковой момент увеличивается постепенно, скорость также постепенно увеличивается. , а потери мощности в процессе пуска уменьшаются. Мягкий пуск двигателя переменного тока в основном включает следующие способы:
2.1.1 Плавный пуск линейного напряжения. Этот режим плавного пуска является самым простым. В большинстве ранних устройств плавного пуска в качестве объекта управления использовалось пусковое напряжение. Во всем пусковом процессе они контролировали только угол проводимости тиристора, что увеличивало напряжение в зависимости от времени, но не имели замкнутого контура управления током. Его недостатком является то, что в процессе пуска двигателя ток не ограничивается, иногда возникает большой ударный ток, который не только повреждает тиристор, но и оказывает большее влияние на электросеть, поэтому он редко используется на практике.
2.1.2 импульсный пуск постоянного тока. В начале пуска возникает большой импульсный ток для создания большого импульсного крутящего момента для преодоления крутящего момента сопротивления нагрузки, чтобы оборудование могло запуститься; Затем он входит в стадию запуска постоянного тока до конца процесса запуска. Величину и продолжительность импульса тока можно задать произвольно. Этот режим пуска подходит для пуска тяжелых грузов, таких как ленточный конвейер.
2.1.3 плавный пуск постоянного тока. После пуска пусковой ток может быстро достигать заданного значения и оставаться постоянным в течение кратчайшего времени до конца пускового процесса, то есть пусковой ток ограничен на протяжении всего пускового процесса. Ограничение по току обычно в 1,5-4,5 раза превышает номинальный ток двигателя. Время пуска двигателя можно контролировать, изменяя предельное значение. Этот метод обычно подходит для быстрого пуска нагрузки с большой инерцией.
2.1.4 плавный пуск с постоянным током. В начале пуска двигателя ток постоянно увеличивается с определенной скоростью. Когда пусковой ток достигает установленного значения, он остается постоянным до конца процесса пуска. Скорость роста и коПостоянное текущее значение пускового тока может быть установлено произвольно, как правило, в соответствии с требованиями нагрузки и производства. Этот вид режима плавного пуска наиболее широко используется на практике, особенно для пуска вентиляторов и насосов.
2.2 энергосбережение при небольшой нагрузке
Коэффициент мощности и эффективность двигателя относительно низки при работе на холостом ходу или при небольшой нагрузке, но устройство плавного пуска может решить вышеуказанные проблемы. Контролируя изменение нагрузки двигателя, устройство плавного пуска может изменить угол проводимости тиристора в соответствии с изменением, так что рабочее напряжение двигателя будет автоматически уменьшаться, когда он работает без нагрузки или при небольшой нагрузке, чтобы уменьшить потери, улучшить коэффициент мощности и достичь цели энергосбережения при легкой нагрузке.
2.3 мягкая парковка
В системе водоснабжения высотных зданий мгновенная остановка двигателя вызовет огромный эффект «гидроудара», который повредит трубы и насосы. Поэтому, когда двигатель, управляющий нагрузкой водяного насоса, останавливается, он часто заставляет тиристор постепенно переходить из полностью включенного состояния в полностью выключенное состояние через электронную схему управления после задержки 0 ~ 120 с, чтобы реализовать безопасную остановку. двигатель.
2.4 обнаружение неисправностей и защита
После введения в устройство плавного пуска системы с замкнутым контуром оно может обнаруживать изменение тока двигателя, подавать сигнал тревоги о перегрузке, отсутствии равной неисправности и выполнять соответствующую защиту, чтобы значительно повысить надежность двигателя.
3. Примеры применения устройства плавного пуска в угольной промышленности
Устройство плавного пуска является безопасным, надежным, имеет небольшой объем, низкую цену, не требует технического обслуживания, что обеспечивает большое удобство для пользователей и широко используется в угольных шахтах.
3.1 применение в дренажном насосе
Подземный дренаж также является одной из основных работ при добыче угля. Дренажная система является крупным потребителем электроэнергии в шахтном производстве, на ее долю приходится 13-18% от общей производственной мощности. Поэтому очень важно эффективно управлять дренажной системой и обеспечивать ее эффективную, экономичную и надежную работу. В последние годы, с увеличением глубины добычи угля, многие угольные шахты необходимо перестроить и расширить, а подземная энергетическая нагрузка удвоилась. Однако из-за малой мощности наземной системы электроснабжения часто бывает сложно обеспечить пусковые требования подземных мощных (более 1 000 кВт) высоковольтных двигателей, таких как высоковольтные дренажные насосы.
Использование устройства плавного пуска для управления дренажным насосом высокого давления имеет очевидные технические преимущества. Использование устройства плавного пуска в процессе работы дренажного насоса имеет преимущества небольшого пускового тока, стабильной пусковой скорости, надежной пусковой производительности и небольшого влияния на энергосистему. В то же время он также имеет мягкое отключение, низкоскоростное торможение, энергосбережение при легкой нагрузке и множество функций защиты. Это гарантирует безопасную и надежную работу шахтной дренажной системы.
3.2 приложение в вентиляторе
Из-за специфики производства угольной шахты система вентиляции проезжей части играет жизненно важную роль в обеспечении безопасности производства угольной шахты. Является ли вентиляция шахтной выработки гладкой и достаточен ли объем воздуха или нет, напрямую связано с безопасностью производства шахты. С постоянным расширением добычи полезных ископаемых и туннелей требуемый объем воздуха и мощность вентилятора будут увеличиваться. При смене четырех сезонов и смене жары и холода требуемый объем воздуха также необходимо постоянно регулировать. Традиционная система регулирования реализуется путем регулировки заслонки в соответствии с требуемым объемом воздуха, что не только приводит к трате электроэнергии, но и неудобно в регулировке. Первоначальная электрическая система управления обычно использует прямой или понижающий пуск, для мощных двигателей (обычно более 55 кВт) время пуска велико, пусковой ток большой, что также оказывает большое влияние на энергосистему и даже приводит к отключению системы электропитания. И защита мотора не полная, мотор легко спалить.
Вентилятор можно запустить с помощью устройства плавного пуска или преобразователя частоты. В настоящее время, из-за высокой стоимости преобразователя частоты, устройство плавного пуска полностью раскрывает свои преимущества. Устройство плавного пуска может не только обеспечить плавный пуск, но и обладает значительным энергосберегающим эффектом при регулировке объема воздуха. В то же время он также объединяет множество функций защиты, таких как потеря фазы, перегрузка по току, короткое замыкание, дисбаланс трехфазного тока и так далее. Это не только значительно повышает безопасность шахтного производства, снижает себестоимость продукции, повышает степень автоматизации, но также экономит деньги и удобно для рабочих.
4. Заключение
Благодаря постоянному развитию технологии плавного пуска двигателя