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矿用调压模块_调压模块电路图

来源：互联网 2022-01-21 03:07:18

1.研究背景

上世纪八十年代，电机功率增大了，供电系统却没有大的改善，为了解决因供电容量不足引发的电机难起动的问题而研发了双速电机。输送机用隔爆双速电机按照高速的额定功率而选型，电动机采用4/8级高低速切换。在低速时，电机功率为高速的一半，电机转速为高速的一半，按照电机输出功率等于力矩与转速的乘积，可知，电动机在低速时输出的力矩与高速时的输出力矩是相等的，因此低速起动时带来的机械冲击没有减少多少；另一方面，低高速转换过程是低速先切断供电，若负载较大，刮板机的链速会急速下降，切换至高速时，又接近于高速重新起动，对传动系统产生第二次的机械冲击。

对供电系统来说，低速起动时的最大电流比直起高速时的最大电流下降约一半，系统电压下降较小，所以井下工人感觉双速电机更容易起动。

双速电机不是软起动，在起动时仍然存在对刮板输送机的机械冲击，对传动系统的损伤一样存在，滚键、打齿、断链等传动系统的故障时有发生。双速电机不能解决刮板机的软起动问题。

这些问题都时常影响着井下生产，为此太原惠特科技有限公司急用户之所急，决心研制一种将双速开关和软起动接合在一起的起动器，充分利用二者的优点，服务于井下生产。

2.产品概述

QJR-350/3.3S矿用隔爆兼本质安全型交流双速真空软起动器（以下简称起动器），主要用于对煤矿井下额定电压3.3kV、额定电流350A及以下的双速电机或单速电机的起停进行控制。

该起动器可以减小因全压起动电机而引起的机械冲击，延长系统寿命；限制冲击电流对线路造成的干扰；通过减小起动冲击电流来降低对电网的要求。非常适用于煤炭行业由交流异步电机驱动的输送机等大功率设备。

3. 产品功能

软启动方式：

调压软启动限流软启动限流+突跳软启动调压+突跳软启动时间、电流、电压等可按用户要求设定。

控制方式：

软启低速自动（手动）转高速运行软启高速长期运行软启低速长期运行直接运行低速自动（手动）转高速运行直起低速长期运行

高可靠性配置：

核心控制单元、功率单元采用美国AB公司产品隔离换向开关采用英国ALLenwest（阿兰维斯特）产品真空接触器采用美国Joslyn clark产品，PLC、电子元器件、接插件、继电器等均采用进口品牌元器件

三种应用方式：

1)一台软起动器控制一台双速电机（常规应用）

2) 一台软起动器控制两台单速电机（特殊应用）

起动器配接电机最大功率为1500kW，考虑到现场使用时刮板运输机还有相对较小的装机功率，如2×400kW单速，2×315kW单速，为了适应此类刮板输送机的软起动控制，起动器还增加了一拖两个单速电机的控制功能，此时起动器高速出线侧接一个单速电机、低速出线侧接另一个单速电机，高速回路与低速回路两套保护装置可分别对两个单速电机进行保护。

3 ) 一台软起动器控制两台双速电机（特殊应用）

现场使用时，还存在装机功率较小、其电机为双速电机的刮板运输机，如2×400kW双速，2×525kW双速，此时有的用户选择使用一台软起动器同时控制两台双速电机的方式，即起动器高速出线侧同时接两个双速电机的高速、低速出线侧同时接个双速电机的低速。使用此种应用方式时，起动器高速回路或低速回路的两套保护装置同时对两个双速电机的高速或低速进行保护，不利于保护电机，故不推荐使用。

4. 项目创新点

1、首创3300V电压等级防爆软起动器

研制了3300V电压等级防爆软起动器，适用于3300V电压等级刮板输送机的电机调速起动，可用于单台双速电机的控制，也可用于两台单速电机的控制。

2、集软起动器和双速磁力起动器于一体

创造性的将软起动器和双速磁力起动器结合在一起，综合了软起动器和双速磁力起动器的各种特性，多种组合的起动方式，可满足井下实际的起动需求。既利用了软起动器起动过程中可以减小电网冲击与机械冲击的特点，又利用了双速电机高低速恒转矩的特性，发挥了双速电机低速起动时电流小，对电网供电能力要求低的特点，适应性得到了较大提升。

3、研发了高压回路与低压回路电源及控制信号的新型隔离方式

采用“环路变压器——电流互感器”的方式由低压回路向高压回路供电；采用“接口板——光纤——驱动板”的方式实现了高压回路与低压回路控制信号的光电隔离。

4、研发了低转高自动与低转高手动控制方式

低速转高速切换更加灵活、方便，成功率更高。低转高自动切换方式按照时间和电流原则进行自动切换；低转高手动切换方式，根据实时情况，人为任意时刻发出切换命令，不受低速全压运行时间设置的限制，充分考虑到井下堆煤重载频发的情况，低速任意长时间运行，等待低速负载较小时，人工切换，使低转高切换成功率得到提高。

5.专利情况“应用于双速电机起动的软起动器”专利；“具有光纤隔离功能的高压软起动器” 专利；“具有本安操作特性的高压防爆软起动器” 专利；6. 使用效果

通过现场工业性试验验证了该起动器达到了立项时确定的技术指标，可满足刮板输送机起动及控制要求，具有以下明显的优点：

使用软起动器后，电动机起动平稳，起动电流降低，减小了对电网的冲击。使用软起动器后，减速器动载冲击明显降低，减小了齿轮间的磨损，延长了减速器的使用寿命。使用软起动器后，起动时，避免了链轮与链条、链条中各链环之间的冲击，减少了断链现象，延长了链轮、链条的使用寿命。使用软起动器后，刮板输送机传动系统的维护和维修量明显减少，节约了劳动力，节省了配件开支，提高了开机率。多种组合的起动方式，完全满足井下实际的起动要求。高低速切换方式，更切合实际应用，易实现低、高速转换。具有完善的过载、短路、断相、漏电闭锁、线路故障、门极开路、可控硅过热等保护功能。具有完善的安全闭锁功能，门与隔离开关之间具有机械、电气双闭锁，可以与其它设备进行联锁。既可本地控制，也可远方控制，远控线路、级联线路、闭锁线路具有开路、短路保护。既可以进行MODBUS-RTU通讯，也可以进行PROFIBUS-DP通讯，便于实现数据上传和远程监视。矿用调压模块