开关磁阻调速电机控制系统改造取料机行走系统的实践经验.pdf

2024年第2 期No.222024中图分类号：TQ172.6文献标志码：B文章编号：10 0 8-0 47 3(2 0 2 4)0 2-0 0 6 6-0 2 DOI编码：10.16 0 0 8/ki.1008-0473.2024.02.015新世纪水泥导报CementGuideforNewEpoch经验之谈开关磁阻调速电机控制系统改造取料机行走系统的实践经验张军军蒲宝全李金鹏雍群曹忠良（成县祁连山水泥有限公司，甘肃陇南7 42 5 0 8）摘要将3 台取料机现场操作巡检改成中控远程操作后，设备隐患不能及时发现，取料机故障较多：电磁离合器、减速机故障率高，过载、接触器缺相导致驱动电机烧毁。为了解决此类故障，将原行走系统更换为开关磁阻调速电机控制系统。改造实现了开关磁阻调速电机与快车减速机直联驱动，降低了设备能耗、损耗，设备机械磨损、无效运转、设备故障均大幅减少。关键词开关磁阻调速电机电磁离合器扭矩0引言成县祁连山水泥有限公司2 条预分解窑水泥生产线黏土及铁质矫正材料的均化取料系统、原材料预均化堆棚配备了3 台侧式取料机，取料机行走有快车和慢车2 种工作模式，快车采用2 台5.5 kW电机及2 台减速机驱动，慢车采用2 台1.5 kW电机及2 台减速机驱动，快车与慢车通过2 台电磁离合器进行切换运行。生产中，快慢车电机切换、左右换向行走时易造成电磁离合器损坏、行走减速机损坏、电机烧毁等故障。公司决定采用开关磁阻调速电机控制系统对取料机行走系统进行改造。1改造前取料机行走系统存在的问题1.1电磁离合器、减速机故障率高侧式刮板取料机行走驱动电机由4台电机组合而成，调车与取料2 套驱动装置通过电磁离合器进行切换，电机能耗损失过大。电机频繁启停及电机正反转，造成电机电磁离合器故障率较高，平均每12月更换1次电磁离合器、2 3 个月更换1次慢车减速机。1.2过载导致电机驱动烧毁当出现堆量过大、布料不平、取料太深，会大幅度地增加刮板驱动机的载重量，使得设备运行过程中严重过载，热继保护动作滞后严重时，驱动电机易烧毁；堆场内环境温度高，电机频繁重载启停，电机发热严重，长时间运行易损坏电机绝缘，也会导致电机烧坏。1.3接触器缺相导致驱动电机烧毁取料机行走电机采用接触器控制启停，热继电器作为电机保护方式运行，当接触器接触不良出现缺相时，因热继电器保护无缺相保护功能，从而导致驱动电机烧毁。2改造方案与实施为了解决此类故障，我们决定将原行走系统更换为开关磁阻调速电机控制系统。2.1开关磁阻调速电机原理开关磁阻调速电机是属高效电机，其磁通总是沿磁导最大的路径闭合，当定子、转子齿中心线不重合、磁导不为最大时，磁场就会产生磁拉力，形成磁阻转矩，使转子转到磁导最大的位置。当向定子各相绕组中依次通入电流时，电机转子将一步一步地沿着通电相序相反的方向转动。开关磁阻调速电机调速范围宽、启动转矩大、启动电流低，可通讯作者：张军军，甘肃省陇南市成县抛沙镇成县祁连山水泥有限公司，电话：13 8 3 0 9 45 8 7 1662024年第2 期No.22024长期低频高负荷运行，适应于频繁启停及正反转换向运行。开关磁阻调速电机控制系统由开关磁阻调速电机、功率变换器、控制器与位置检测器4部分组成，控制器内包含功率变换器和控制电路，而转子位置检测器则安装在电机的一端。2.2开关磁阻调速电机控制系统的优势开关磁阻调速电机的原理决定了该电机控制系统的优势：（1）调速范围宽：开关磁阻调速电机控制系统对几种运行速度可实现任意切换，并且在最低转速到1.5 倍额定转速范围内均可负载长期运行。（2）电机过载能力强：刮板取料机在运行状态时，出现刮料较多、负载较重时，电机性能完全不受影响，且不会出现无力现象。（3）开关磁阻调速电机系统具有完善的保护机制：包括过流过压、欠压、过温、位置信号丢失、电机缺相、输入电源缺相，电流不平衡等3 0 种故障保护。2.3改造方案将原有取料机快慢车4台电机控制驱动改造为2 台开关磁阻调速电机与快车减速机直连驱动控制，通过开关磁阻调速电机设置4个速度段分别为750 r/min、16 6 r/m in、13 3 r/m in、6 6 r/m in 运行取料调车，使整个取料机系统减少电磁离合器、行星摆线减速机、慢车行走电机，减少取料机系统故障率，降低设备运维成本，提升设备可靠性。2.4改造流程（1）原电机的拆除及开关磁阻调速电机系统的安装。拆除原有2 台1.1kW慢车电机、2 台慢车减速机、2 台电磁离合器、2 台5.5 kW快车电机。在原5.5kW快车电机拆除位置安装5.5 kW开关磁阻调速张军军，等：开关磁阻调速电机控制系统改造取料机行走系统的实践经验输出接线端子-SFC-OF1RXTST开关磁阻调速电机与控制器采用2 条3 芯动力线连接。控制器安装完成后，须从控制器敷设动力线至电机，具体参照图1实施。图1电缆的敷设与开关磁阻调速电机控制器的安装3结束语本次技改是在取料机现场操作巡检改成中控远程操作后实施的。起因是中控远程操作导致设备隐患不能及时发现，取料机故障频发。本次技改的结论如下：（1）改造实现了开关磁阻调速电机与快车减速机直联驱动，降低了设备能耗、损耗，设备机械磨损、无效运转、设备故障均大幅减少。（2）改造使整个取料机系统减少了电磁离合器、行星摆线针轮减速机、慢车电机等设备。（3）3 台侧式取料机运行稳定，无故障停机，取料机可靠性得到保障。（4）改造后，取料机实现了4种运行速度任意切换；电机能满足刮料多、负载重的出力需求。总体上讲，本次技改不仅提升了生产效率，还降低了维修维护人员工作量和设备备件消耗，技改效益显著。经验之谈电机与原有快车减速机连接。（2）电缆敷设、开关磁阻调速电机控制器安装。380V交流输入1.0mmz.d-n4-主空开61.0mm-DCL通用控制器通用控制器开关磁阻电机（收稿日期：2 0 2 4-10-2 7）公益广告绿色环保，珍爱地球新世纪水泥导报杂志社67