軟啟動(dòng)器啟動(dòng)前與啟動(dòng)后的常見(jiàn)故障分析
發(fā)布日期：2022-10-09 點(diǎn)擊率：301
軟啟動(dòng)器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器，將其接入電源和電動(dòng)機(jī)定子之間。這種電路如三相全控橋式整流電路。使用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，晶閘管的輸出電壓逐漸增加，電動(dòng)機(jī)逐漸加速，直到晶閘管全導(dǎo)通，電動(dòng)機(jī)工作在額定電壓的機(jī)械特性上，實(shí)現(xiàn)平滑啟動(dòng)，降低啟動(dòng)電流，避免啟動(dòng)過(guò)流跳閘。待電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束，軟啟動(dòng)器自動(dòng)用旁路接觸器取代已完成任務(wù)的晶閘管，為電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供額定電壓，以降低晶閘管的熱損耗，延長(zhǎng)軟啟動(dòng)器的使用壽命，提高其工作效率，又使電網(wǎng)避免了諧波污染。軟啟動(dòng)器同時(shí)還提供軟停車功能，軟停車與軟啟動(dòng)過(guò)程相反，電壓逐漸降低，轉(zhuǎn)數(shù)逐漸下降到零，避免自由停車引起的轉(zhuǎn)矩沖擊。
一般電動(dòng)機(jī)的控制裝置采用接觸器直接啟停的方式，是因?yàn)樗刂品绞胶?jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但是它對(duì)系統(tǒng)的沖擊大，控制元件易于損壞，維護(hù)工作量大。近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的日趨成熟，采用雙向可控硅為主回路的智能化新型控制器軟啟動(dòng)器已經(jīng)普遍應(yīng)用于該領(lǐng)域。這不僅是因?yàn)樗鼘?duì)系統(tǒng)沖擊小、保護(hù)功能比較完善、不易損壞控制元件，而且它比變頻控制器經(jīng)濟(jì)。但是在使用過(guò)程中，如果不了解它的控制原理和控制方式以及所連接負(fù)載的運(yùn)行工況，出現(xiàn)故障時(shí)可能會(huì)分析不全面，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。某電廠的大型露天設(shè)備斗輪堆取料機(jī)上的斗輪電動(dòng)機(jī)采用軟啟動(dòng)器（型號(hào)：150-A180NBD）進(jìn)行控制，現(xiàn)對(duì)由此在啟動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中可能發(fā)生的故障進(jìn)行分析并提出處理原則。 1.1 故障現(xiàn)象 轉(zhuǎn)動(dòng)啟動(dòng)按鈕，斗輪在規(guī)定的延時(shí)沒(méi)有啟動(dòng)（啟動(dòng)稀油泵延時(shí)2 min斗輪啟動(dòng)，以保證斗輪減速機(jī)能得到充分潤(rùn)滑）。故障指示：LINE（線路）、START（啟動(dòng)）、STALL（失速）、TEMP（溫度）中1個(gè)或多個(gè)故障指示燈亮。 1.2 故障分析 1.2.1 控制電源故障
判斷故障時(shí)，首先查看控制電壓狀態(tài)指示燈是否正常，如果控制電源消失，應(yīng)檢查控制電源供電回路。控制電源恢復(fù)后沒(méi)有故障指示可再啟動(dòng)一次。
1.2.2 啟動(dòng)故障
啟動(dòng)故障指示的原因可能是：門電路開(kāi)路應(yīng)檢查電阻，必要時(shí)更換電源電極；或者是門導(dǎo)線松動(dòng)可加以緊固。
1.2.3 失速故障 失速故障指示的原因有： （1） 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分卡澀、連接負(fù)載機(jī)械部分卡澀或者過(guò)載嚴(yán)重。因?yàn)樵搹S的斗輪堆取料機(jī)屬于露天設(shè)備，冬季寒冷，最低溫度可達(dá)-19℃，導(dǎo)致稀油泵供油不暢，對(duì)減速機(jī)高速齒輪潤(rùn)滑不良，引起啟動(dòng)力矩過(guò)大，軟啟動(dòng)器保護(hù)動(dòng)作，解決的方法是冬季選用150號(hào)工業(yè)齒輪油，經(jīng)常檢查油質(zhì)、油位，保證供油暢通。另外也可能存在斗輪過(guò)載嚴(yán)重的現(xiàn)象，如斗輪吃煤過(guò)深或者被煤埋住，斗輪根本無(wú)法啟動(dòng)；
（2） 失速功能選取不當(dāng)，如果不選用此功能則該軟啟動(dòng)器的3號(hào)雙列開(kāi)關(guān)應(yīng)置OFF位；
（3） 軟啟動(dòng)器控制組件的問(wèn)題，應(yīng)檢查軟啟動(dòng)器本身。
1.2.4 溫度故障 溫度故障指示的原因有： （1） 軟啟動(dòng)器通風(fēng)堵塞或者風(fēng)扇故障，因?yàn)檐泦?dòng)器采用可控硅進(jìn)行控制，存在發(fā)熱的問(wèn)題，正常運(yùn)行溫度必須在0～50℃之間，保證可靠的通風(fēng)，及時(shí)排除可控硅工作時(shí)散發(fā)的熱量；
（2） 環(huán)境溫度過(guò)高、過(guò)低或者電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)瞬間過(guò)載嚴(yán)重，引起溫度保護(hù)動(dòng)作。這是因?yàn)樵谲泦?dòng)器內(nèi)部采用內(nèi)熱敏電阻監(jiān)視可控硅整流的溫度，當(dāng)達(dá)到電源極的最大額定溫度時(shí)，將關(guān)閉可控硅整流器，門信號(hào)關(guān)閉，軟啟動(dòng)器停止工作。如果環(huán)境溫度過(guò)高加上啟動(dòng)瞬間存在負(fù)荷過(guò)載，整流器溫度會(huì)急劇升高，引起保護(hù)跳閘，因此應(yīng)該盡量降低它的環(huán)境溫度。如果環(huán)境溫度過(guò)低，在-10℃以下，稀油泵對(duì)斗輪的潤(rùn)滑不良，啟動(dòng)力矩很大，同樣也會(huì)引起溫度故障，導(dǎo)致軟啟動(dòng)器不能工作。在解決溫度故障時(shí)必須從環(huán)境溫度和所連接負(fù)載的工況兩方面考慮，如果機(jī)械部分存在過(guò)載，可控硅整流器也會(huì)在瞬間過(guò)熱嚴(yán)重，無(wú)法啟動(dòng)。
1.2.5 線路故障
線路故障指示的原因可能有： （1） 動(dòng)力電源供電消失或者熔斷器熔斷；
（2） 供電電源三相不平衡或者與電動(dòng)機(jī)連接的三相電源線松動(dòng)或者電動(dòng)機(jī)故障；
（3） 軟啟動(dòng)器本身故障，如：控制組件故障或者門電阻器開(kāi)路。
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中多數(shù)是失速和溫度故障，軟啟動(dòng)器本身出現(xiàn)的問(wèn)題很少。 2.1 故障現(xiàn)象 斗輪啟動(dòng)后，電流表指針在0到最大值之間來(lái)回?cái)[動(dòng)。故障指示：STALL、TEMP中1個(gè)或2個(gè)。
2.2 故障分析 根據(jù)軟啟動(dòng)器的參數(shù)設(shè)定，該軟啟動(dòng)器采用斜坡電壓軟啟動(dòng)控制，電動(dòng)機(jī)電壓先上升到一個(gè)初始力矩值，此值可以鎖定轉(zhuǎn)子力矩在50%～90%的范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，電動(dòng)機(jī)在速度斜升期間電壓逐漸增加，直至額定電壓，斜升時(shí)間可在2～30 s的范圍調(diào)整。與全電壓?jiǎn)?dòng)比較，電動(dòng)機(jī)可以在較低的啟動(dòng)電流下更加平穩(wěn)地啟動(dòng)，它可以降低啟動(dòng)電流，避免電源中的壓降和電壓的驟降，可以平滑啟動(dòng)，保護(hù)設(shè)備，延長(zhǎng)機(jī)械部件的使用壽命。這里需要注意的是：初始電壓值的設(shè)定要適當(dāng)，如果設(shè)定過(guò)高會(huì)造成機(jī)械沖擊和啟動(dòng)電流太大；設(shè)定太低會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)時(shí)間太長(zhǎng)。在該軟啟動(dòng)器中采用了出廠設(shè)定值7，即轉(zhuǎn)子力矩的70%。出現(xiàn)電流異常擺動(dòng)的原因是軟啟動(dòng)器已經(jīng)輸出，但是啟動(dòng)的力矩超出了設(shè)定的范圍，同時(shí)存在啟動(dòng)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作，引起可控硅停止工作，然而啟動(dòng)信號(hào)一直保持，結(jié)果故障自行復(fù)位后又再啟動(dòng)，這樣就會(huì)從0到最大值擺動(dòng)，最終導(dǎo)致STALL或者TEMP保護(hù)動(dòng)作。動(dòng)作機(jī)理與前面分析相同。
3.1 故障現(xiàn)象 斗輪在正常運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間出現(xiàn)了偶爾停頓或完全停轉(zhuǎn)的情況。故障指示：LINE、START、STALL和TEMP 4個(gè)中的1個(gè)或多個(gè)。
3.2 故障分析 線路和啟動(dòng)故障原因都屬于電氣和軟啟動(dòng)器的問(wèn)題，可如上所述逐一排除；對(duì)運(yùn)行中發(fā)生的線路和溫度故障，則有可能是如下原因：
（1） 線路故障基本上是機(jī)械部分引起，可能是個(gè)別零件損壞導(dǎo)致機(jī)械卡阻引起保護(hù)動(dòng)作，也可能是運(yùn)行操作過(guò)程中斗輪突然被埋住或吃煤太多，瞬間又減小，于是出現(xiàn)停頓或者不轉(zhuǎn)的情況；
（2） 溫度故障的原因是軟啟動(dòng)器沒(méi)有旁路功能，運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者環(huán)境溫度突變都可能造成，可以等待自然冷卻或外部強(qiáng)制冷卻后再啟動(dòng)。
對(duì)于采用軟啟動(dòng)器進(jìn)行控制的電動(dòng)機(jī)，必須充分了解連接負(fù)載的運(yùn)行情況，不能單一考慮電氣方面的原因，斗輪設(shè)備運(yùn)行環(huán)境差，冬季換用150號(hào)的工業(yè)齒輪油并加裝保溫設(shè)施，夏季更換220號(hào)的工業(yè)齒輪油，減少了機(jī)械方面的故障。在安裝軟啟動(dòng)器的電氣室加裝空調(diào)和電加熱器保證它的環(huán)境溫度在適宜的范圍。另外在運(yùn)行操作上要有防范措施，比如，在冬季夜間作業(yè)氣溫變化大，應(yīng)適時(shí)空載運(yùn)行斗輪，防止油的粘稠度過(guò)大，啟動(dòng)困難。對(duì)啟動(dòng)時(shí)存在力矩較大的設(shè)備，在控制方式上要進(jìn)行調(diào)整，如增加啟動(dòng)突跳功能，合理調(diào)整突跳時(shí)間。在生產(chǎn)過(guò)程中，只要我們采用科學(xué)的方法，從軟啟動(dòng)器故障指示入手，從機(jī)械傳動(dòng)、電氣控制、環(huán)境條件、運(yùn)行操作、控制方式、控制原理多方面考慮可能出現(xiàn)的原因，就能順利解決各種問(wèn)題，保證設(shè)備的健康穩(wěn)定運(yùn)行。
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