襄陽源創(chuàng)電氣有限公司小王告訴我們: 一般電動機(jī)的控制裝置采用接觸器直接啟停的方式,是因?yàn)樗刂品绞胶唵、?jīng)濟(jì),但是它對系統(tǒng)的沖擊大,控制元件易于損壞,維護(hù)工作量大。近年來,隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的日趨成熟,采用雙向可控硅為主回路的智能化新型控制器軟啟動器已經(jīng)普遍應(yīng)用于該領(lǐng)域。這不僅是因?yàn)樗鼘ο到y(tǒng)沖擊小、保護(hù)功能比較完善、不易損壞控制元件,而且它比變頻控制器經(jīng)濟(jì)。但是在使用過程中,如果不了解它的控制原理和控制方式以及所連接負(fù)載的運(yùn)行工況,出現(xiàn)故障時(shí)可能會分析不全面,造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。某電廠的大型露天設(shè)備斗輪堆取料機(jī)上的斗輪電動機(jī)采用軟啟動器(型號:150-A180NBD)進(jìn)行控制,現(xiàn)對由此在啟動和運(yùn)行過程中可能發(fā)生的故障進(jìn)行分析并提出處理原則。
1 啟動前故障現(xiàn)象及原因分析
1.1 故障現(xiàn)象
轉(zhuǎn)動啟動按鈕,斗輪在規(guī)定的延時(shí)沒有啟動(啟動稀油泵延時(shí)2 min斗輪啟動,以保證斗輪減速機(jī)能得到充分潤滑)。故障指示:LINE(線路)、START(啟動)、STALL(失速)、TEMP(溫度)中1個(gè)或多個(gè)故障指示燈亮。
1.2 故障分析
1.2.1 控制電源故障
判斷故障時(shí),首先查看控制電壓狀態(tài)指示燈是否正常,如果控制電源消失,應(yīng)檢查控制電源供電回路?刂齐娫椿謴(fù)后沒有故障指示可再啟動一次。
1.2.2 啟動故障
啟動故障指示的原因可能是:門電路開路應(yīng)檢查電阻,必要時(shí)更換電源電極;或者是門導(dǎo)線松動可加以緊固。
1.2.3 失速故障
失速故障指示的原因有:
(1) 電動機(jī)轉(zhuǎn)動部分卡澀、連接負(fù)載機(jī)械部分卡澀或者過載嚴(yán)重。因?yàn)樵搹S的斗輪堆取料機(jī)屬于露天設(shè)備,冬季寒冷,最低溫度可達(dá)-19℃,導(dǎo)致稀油泵供油不暢,對減速機(jī)高速齒輪潤滑不良,引起啟動力矩過大,軟啟動器保護(hù)動作,解決的方法是冬季選用150號工業(yè)齒輪油,經(jīng)常檢查油質(zhì)、油位,保證供油暢通。另外也可能存在斗輪過載嚴(yán)重的現(xiàn)象,如斗輪吃煤過深或者被煤埋住,斗輪根本無法啟動;
(2) 失速功能選取不當(dāng),如果不選用此功能則該軟啟動器的3號雙列開關(guān)應(yīng)置OFF位;
(3) 軟啟動器控制組件的問題,應(yīng)檢查軟啟動器本身。
1.2.4 溫度故障
溫度故障指示的原因有:
(1) 軟啟動器通風(fēng)堵塞或者風(fēng)扇故障,因?yàn)檐泦悠鞑捎每煽毓柽M(jìn)行控制,存在發(fā)熱的問題,正常運(yùn)行溫度必須在0~50℃之間,保證可靠的通風(fēng),及時(shí)排除可控硅工作時(shí)散發(fā)的熱量;
(2) 環(huán)境溫度過高、過低或者電動機(jī)啟動瞬間過載嚴(yán)重,引起溫度保護(hù)動作。這是因?yàn)樵谲泦悠鲀?nèi)部采用內(nèi)熱敏電阻監(jiān)視可控硅整流的溫度,當(dāng)達(dá)到電源極的最大額定溫度時(shí),將關(guān)閉可控硅整流器,門信號關(guān)閉,軟啟動器停止工作。如果環(huán)境溫度過高加上啟動瞬間存在負(fù)荷過載,整流器溫度會急劇升高,引起保護(hù)跳閘,因此應(yīng)該盡量降低它的環(huán)境溫度。如果環(huán)境溫度過低,在-10℃以下,稀油泵對斗輪的潤滑不良,啟動力矩很大,同樣也會引起溫度故障,導(dǎo)致軟啟動器不能工作。在解決溫度故障時(shí)必須從環(huán)境溫度和所連接負(fù)載的工況兩方面考慮,如果機(jī)械部分存在過載,可控硅整流器也會在瞬間過熱嚴(yán)重,無法啟動。
1.2.5 線路故障
線路故障指示的原因可能有:
(1) 動力電源供電消失或者熔斷器熔斷;
(2) 供電電源三相不平衡或者與電動機(jī)連接的三相電源線松動或者電動機(jī)故障;
(3) 軟啟動器本身故障,如:控制組件故障或者門電阻器開路。
在實(shí)際生產(chǎn)過程中多數(shù)是失速和溫度故障,軟啟動器本身出現(xiàn)的問題很少。
2 啟動后出現(xiàn)故障
2.1 故障現(xiàn)象
斗輪啟動后,電流表指針在0到最大值之間來回?cái)[動。故障指示:STALL、TEMP中1個(gè)或2個(gè)。
2.2 故障分析
根據(jù)軟啟動器的參數(shù)設(shè)定,該軟啟動器采用斜坡電壓軟啟動控制,電動機(jī)電壓先上升到一個(gè)初始力矩值,此值可以鎖定轉(zhuǎn)子力矩在50%~90%的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整,電動機(jī)在速度斜升期間電壓逐漸增加,直至額定電壓,斜升時(shí)間可在2~30 s的范圍調(diào)整。與全電壓啟動比較,電動機(jī)可以在較低的啟動電流下更加平穩(wěn)地啟動,它可以降低啟動電流,避免電源中的壓降和電壓的驟降,可以平滑啟動,保護(hù)設(shè)備,延長機(jī)械部件的使用壽命。這里需要注意的是:初始電壓值的設(shè)定要適當(dāng),如果設(shè)定過高會造成機(jī)械沖擊和啟動電流太大;設(shè)定太低會導(dǎo)致電動機(jī)的啟動時(shí)間太長。在該軟啟動器中采用了出廠設(shè)定值7,即轉(zhuǎn)子力矩的70%。出現(xiàn)電流異常擺動的原因是軟啟動器已經(jīng)輸出,但是啟動的力矩超出了設(shè)定的范圍,同時(shí)存在啟動過電流保護(hù)動作,引起可控硅停止工作,然而啟動信號一直保持,結(jié)果故障自行復(fù)位后又再啟動,這樣就會從0到最大值擺動,最終導(dǎo)致STALL或者TEMP保護(hù)動作。動作機(jī)理與前面分析相同。
3 斗輪在正常運(yùn)行中出現(xiàn)停頓或者停轉(zhuǎn)
3.1 故障現(xiàn)象
斗輪在正常運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后,經(jīng)過一段時(shí)間出現(xiàn)了偶爾停頓或完全停轉(zhuǎn)的情況。故障指示:LINE、START、STALL和TEMP 4個(gè)中的1個(gè)或多個(gè)。
3.2 故障分析
線路和啟動故障原因都屬于電氣和軟啟動器的問題,可如上所述逐一排除;對運(yùn)行中發(fā)生的線路和溫度故障,則有可能是如下原因:
(1) 線路故障基本上是機(jī)械部分引起,可能是個(gè)別零件損壞導(dǎo)致機(jī)械卡阻引起保護(hù)動作,也可能是運(yùn)行操作過程中斗輪突然被埋住或吃煤太多,瞬間又減小,于是出現(xiàn)停頓或者不轉(zhuǎn)的情況;
(2) 溫度故障的原因是軟啟動器沒有旁路功能,運(yùn)行時(shí)間過長或者環(huán)境溫度突變都可能造成,可以等待自然冷卻或外部強(qiáng)制冷卻后再啟動。
4 總 結(jié)
對于采用軟啟動器進(jìn)行控制的電動機(jī),必須充分了解連接負(fù)載的運(yùn)行情況,不能單一考慮電氣方面的原因,該廠的斗輪設(shè)備運(yùn)行環(huán)境差,冬季換用150號的工業(yè)齒輪油并加裝保溫設(shè)施,夏季更換220號的工業(yè)齒輪油,減少了機(jī)械方面的故障。在安裝軟啟動器的電氣室加裝空調(diào)和電加熱器保證它的環(huán)境溫度在適宜的范圍。另外在運(yùn)行操作上要有防范措施,比如,在冬季夜間作業(yè)氣溫變化大,應(yīng)適時(shí)空載運(yùn)行斗輪,防止油的粘稠度過大,啟動困難。對啟動時(shí)存在力矩較大的設(shè)備,在控制方式上要進(jìn)行調(diào)整,如增加啟動突跳功能,合理調(diào)整突跳時(shí)間。在生產(chǎn)過程中,只要我們采用科學(xué)的方法,從軟啟動器故障指示入手,從機(jī)械傳動、電氣控制、環(huán)境條件、運(yùn)行操作、控制方式、控制原理多方面考慮可能出現(xiàn)的原因,就能順利解決各種問題,保證設(shè)備的健康穩(wěn)定運(yùn)行。
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