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直流调速技术在卸煤机上的应用

作者:比利时赌场 来源:本站原创 日期:2020-06-18 05:00 点击: 

  浙江台州发电厂3000t码头3台QZ400-12.5型桥式卸煤机,于1980年安装,1982年投入使用。机上的所有电机为交流电机,使用期间虽然经过5次大修,但电气传动方式沿用接触器控制交流电动机的方式,未作大的改进。这种电气传动方式结构比较简单,安装成本低,维护简单。但在实际使用中存在能耗高、效率低、冲击大、可靠性和安全性差等缺点。因此,2000年在新建QZ500-12.5型桥式卸煤机时其升降系统、开闭系统、小车系统的电气传动方式作了更新,采用全数字直流调速技术,同时对控制系统作相应的改进。在实际运行中有效地降低了电能损耗,同时直流调速装置提供了良好的调速特性,方便司机操作,减少冲击,提高了安全可靠性。1QZ400-12.5型桥式卸煤机存在的问题QZ400-12.5型桥式卸煤机的升降机构、开闭机构、小车机构采用三相转子绕线式交流电机驱动,无调速功能。控制系统是OMRON的C200H型可编程序逻辑控制器(PLC)。卸煤机正常作业时3种电机是断续周期性负载,在潮平时实际测得的周期及负载持续率如表1。表13种电机断续周期及负载持续率名称负载特性负荷持续率周期/s升降断续周期工作制50%80%45开闭断续周期工作制70%85%45小车断续周期工作制70%85%45卸煤机正常运行时升降、开闭和小车的电机启停较频繁,为了减少冲击,采用转子串软化电阻并采用串电阻启动方式,串软化电阻的主要目的是软化机械特性,增加抗冲击能力。启动时串入启动电阻的目的,一是在起动过程中通过接触器逐级切除加速电阻来限制起动电流,二是增加起动时的力矩。如果直接起动电机,在电机起动瞬间,转差率为1,电枢回路中的感抗远大于电阻,此时功率因数很低,尽管转子的电流将达到额定电流的57倍,但输出的有功功率很小,相应的输出力矩很小,且如此大的电流将会烧坏碳刷架,如果频繁启停甚至会烧毁电机。串入电阻后,减小了起动电流,提高了转子回路中的功率因数,提高了输出力矩。根据电机的特性、启动电流和需限制的电流,设置适当级数的电阻,启动时通过逐级切除串在转子上的电阻来限制启动电流,增大启动时的力矩。以55kW的小车电机为例,电机转子电阻回路如图1所示,机械特性如图2所示,其中TL为负载转矩,T1、T2是切换时力矩,L1、L2、L3、L4为串加速电阻R1+R2+R3、R1+R2、R1及切除所有启动电阻时的机械特性,C1、C2、C3为切除启动电阻接触器。发出电机启动命令时,前进或后退主接触器吸合,由于此时C1、C2、C3接触器未吸合,电机串全部电阻启动,机械特性曲线,转子感应电流较大,产生的力矩较负载大,电机从静止开始加速旋转。随着速度上升,S下降,电流逐渐下降,电机输出的转矩逐渐下降,电机机械特性沿曲线,当电机转矩同负载转矩相同时,电机转速和电流稳定在一恒定值,此时达到一个平衡状态点,该点就是T1同机械特性L1的相交点A12,如果此时C1动作,切除R1,转速不变,但电流突然增大,电机状态过渡到B11,输出的转矩突然增大,原先的平衡状态被打破,运转特性进入L2曲线,此时增大的电流使得电机的转矩大于负载,电机再次加速,电流逐渐减小,电机沿L2曲线情况类似,最后切除所有启动电阻后电机稳定运行在AN点,电机转速为nN。升降电机和开闭电机功率为160kW,转子串有1级软化电阻和5级启动电阻,运行特性同小车电机基本类似。图1电机转子串电阻结构图2串电阻启动特性QZ400-12.5型桥式卸煤机传动方式存在的问题:(1)电能损耗

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