铝电解多功能天车是为电解生产服务的主要设备,它的正常运行是为确保生产任务圆满完成。多功能天车副钩升降原采用继电器控制直接起动,交流接触器正反转来实现副钩的升降起吊抬包出铝、更换阳极及吊运其他重物等作业。由于频繁起动、正反转切换,接触器触点常常被灼伤发生粘连,造成连电失控等安全隐患。自2003年软起动器技术应用以来,多功能天车副钩升降功能得到了较好的利用,消除了安全隐患,具有较高的改造价值,降低了维修费用。
一、原控制系统存在问题
多功能天车副钩电动机的额定功率为55KW,主要完成电解生产中的起吊工作,其起动方法采用继电器控制的直接起动,由交流接触器正反转来实现升降功能,存在如下问题:
1、由于机械承受全压起动的冲击转矩,对机械结构破坏性较大;
2、直接起动对电网的冲击较大;
3、起动电流大、起吊频繁,造成接触器粘连出现失控现象,存在较大安全隐患;
4、电机由于直接起动电流较大,接触器线圈易被烧坏,电机绝缘及电气性能损坏严重,大大地缩短了电机的使用寿命;
5、故障率高,维修费用较高,劳动强度大。
二、软起动技术的应用
1、软起动器选型 青海铝业公司根据多功能天车的工作环境及设备的实际状况,选用了ATS46软起动器。由6个晶闸管组成的软起-软停单元组成,可以控制三相异步电动机的起动和停车。采用施耐德电气独一无二的专利转矩控制方式,性能卓越,适合重载大力矩起动。
功率:3-100kW电压:三相380V频率:50/60Hz此电机电压是受相位分割原理控制,每个相位中的两个闸流体执行电源转换,能使起动装置处理高起动转矩及经常性的起动和关闭。电流变压器测定电机电流,为电机起动的恒定电流控制提供反馈,同时也为许多电机保护及应和保护功能提供反馈。
由于软起动装置安装在没有通风环境的机箱内,通过使用旁路接触器,以防止工作时过热软起动器内有导体与旁路接触器连接。即使旁路接触器已关闭,ATS46软起动装置也能测定电机电流及保留所有的电机。
2、实际主电路是由正反转接触器组成。改造后的主电路将软起动器加入回路,软起动器在电动机起动时发挥作用,它既能改变电动机的起动特性保护拖动系统,更能保证电动机可靠起动,起动平滑,柔性好,延长拖动系统的使用寿命。同时降低电机起动时对电网的冲击,另外,该起动器根据机械负荷的特征,自动改变起动电阻,调节起动转矩,使电动机处于最佳起动状态。该起动器采用无级调节,电动机转子回路串联附加电阻的方法起动电动机,具有起动电流小、起动转矩大、功率因数高等优点。在电动机起动时,经过预备、加速,完全消除了机械冲击现象,实现平稳起动。由于电机电压受相位分割原理控制,每个相位中的两个闸流体执行电源转换,能使起动装置处理高的起动转矩及经常性的起动和关闭。电流变压器测定电机电流,为电机起动的恒定电流控制提供反馈,同时也为许多电机保护及应和保护功能提供反馈。
三、效果分析
青海铝业公司一电解分厂2003年对10台多功能天车副钩升降进行了改造,实行软起动。投入成本1.5万元/台,经使用效果明显,较大程度地降低了副钩故障率,提高了多功能天车的运转率,使更换阳极及出铝工作顺利进行,预计每年可节约成本1万元/台。 软起动器技术在多功能天车副钩升降上的应用,具有广泛的优越性,效果明显,不仅解决了实际生产中具体难题,而且使多功能天车电气控制技术得到了进一步提高,具有较高的应用价值,目前又发展到电子软起动器。所以在工程应用中,当电动机在直接起动不能满足要求时,首先考虑的是电子软起动器。这是科技发展的历史阶段,是为今后的智能控制系统化打下良好基础的必然阶段。
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