散货码头带式输送机上的应用

1 散货码头及其堆场带式输送机启动特点散货码头及堆场带式输送机胶带长,运量大,使用的电机功率动辄上百千瓦,这样的电动机启动,如不采取措施,将产生很大冲击电流,一般为电机额定电流的5~7 倍,使供电网络及开关设备过载,为了适应大的电流冲击,需要增大供电系统和开关设备的容量,使工程成本增加。大启动电流同时也使

1 散货码头及其堆场带式输送机启动特点

散货码头及堆场带式输送机胶带长,运量大,使用的电机功率动辄上百千瓦,这样的电动机启动,如不采取措施,将产生很大冲击电流,一般为电机额定电流的5~7 倍,使供电网络及开关设备过载,为了适应大的电流冲击,需要增大供电系统和开关设备的容量,使工程成本增加。

大启动电流同时也使生产现场电气系统产生大的电压降,特别是对于380 V 低压系统,产生的压降更大,有时可达100 V 以上,到达电机端的电压仅270 V 左右,使电机启动时间变长,甚至启动失败。同一电网上其他设备的正常运行也受到影响。

直接启动电动机时产生高的峰值转矩,对带式输送机械结构也会产生显著影响,它不但会对电动机本身产生冲击,也会使输送带发生冲击颤动,甚至撕裂,传动滚筒和输送带之间还会发生打滑的情况,损坏传动滚筒胶层,影响胶带使用寿命,增加运行成本。鉴于上述原因,在带式输送机启动时,有必要采取措施,降低启动电流,减缓对电网的冲击和对带式输送机结构的冲击,改善启动性能。

2 启动方式

为改善带式输送机启动性能,可采用的启动方式有:自耦变压器降压启动、星三角降压启动、电力软启动器启动、变频器启动等电力软启动方式,以及采用液力耦合器及其他一些性能更好的机电一体化软启动产品。其中,电力软启动器启动在降低启动电流、改善启动性能方面,有着较高性价比,在国内外得到了广泛的应用。

码头带式输送机功率大,连续运行时间长。如何通过合理设计,充分发挥软启动器性能、节约能源、提高软启动器使用寿命,是设计软启动单元的核心工作。本文以某散货码头及其堆场12 条带式输送机的启动控制为例,介绍施耐德SCHNEIDER ATS48 软启动器在启动控制中的应用。

3 电力软启动器工作原理简述

施耐德ATS48 软启动器由三相反并联的晶闸管构成,它串接在三相电源与电动机之间,通过改变晶闸管门极脉冲触发角,使晶闸管导通角从零逐渐增大,根据预先设置的软启动器参数曲线,电动机输出力矩随电机上的端电压的增大而逐渐增大,转速随之逐步提高,直至达到额定端电压,额定转矩和转速,启动过程结束。

软启动器的输出是一个平滑升压过程(具有限流功能),直到晶闸管全导通,电机在额定电压下工作,此时可使旁路接触器接通,额定工作电流通过旁路支路流通,电机进入稳态运行;停机时,先切断旁路接触器,恢复软启动器运行,软启动器内晶闸管导通角由大逐渐减小,使电动机供电电压逐渐减小,电机转速由大逐渐减小到零,完成停车过程。SCHNEIDER ATS48 电力软启动器主电路框图见图1。




























图 1 SCHNEIDER ATS48 电力软启动器主电路框图

4 码头布局及设备分布情况

本文讨论的某码头分为前沿码头和后方堆场两个区域,在这两个区域的端部有一栈桥连接,栈桥两端海陆侧各设有一座转运站T1、T2。12 条胶带输送机分布在码头、堆场、和栈桥上,经过转运站T1、T2 互相连接起来组成输送系统。码头上至端部转运站T1 并行分布4 条带式输送机;转运站T1 至T2 的栈桥上并行分布4条带式输送机 ;转运站T2 至堆场分布4 条带式输送机,至煤堆场1 条,至原矿堆场3 条,这4 条带式输送机呈辐射状通向各处堆场。

电气房布置在陆侧的T2 转运站附近,12 带式输送机的电源柜、开关柜及PLC 控制柜都集中部置在里面。

设2 个电源柜,每个电源柜引出一组380 V,50 Hz 铜母线。设6 个开关柜,每3 个开关柜共用一组铜母线。每个开关柜内布置2 套软启动器,共12 套,分别对12条带式输送机进行启动控制。PLC 控制柜2 个,用于布置PLC 模块及其外部I/O 继电器等。




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