桥式卸煤机行走电机变频调速改造

桥式卸煤机行走电机变频调速改造

曹亮

江苏华电扬州发电有限公司江苏省扬州市225000

摘要：江苏华电扬州发电有限公司输煤系统从1987年投产，至今已经运行30多年，目前我公司2台330WM燃煤机组的燃料供给主要依靠5台6T桥式卸煤机接卸，由于设备老化，故障频发，严重影响我公司的安全生产和经济效益。现针对频发的卸煤机行走故障进行改造，经过一段时间的运行，发现卸煤机行走故障明显降低，这次改造取得了成功。

关键词：变频器调速平稳

一、概述

我公司2台330MW燃煤机组的燃料供给主要依靠运河水路来煤，通过5台6T桥式卸煤机接卸，再经过皮带机输送至原煤仓，5台桥式卸煤机自1987年投入运行，至今已服役30多年。由于运河码头水位浅，运煤船主要是2000吨左右的小船，卸煤机在抓煤时行走机构就需要频繁移动，而卸煤机的行走机构由4台7.5KW绕线式异步电动机驱动，采用绕线式异步电动机转子串接频敏电阻的调速方式。在多年的使用过程中发现该控制方式中存在着很多难以解决的问题，严重影响了公司的安全生产和经济效益。比如备品备件不足，故障设备无法及时更换、电子元件老化而可靠性下降，使得设备损坏频率大增。

变频调速是近年来发展起来的一门新兴的自动控制技术，他利用改变被控对象的电源频率，成功实现了交流电动机大范围的平滑调速。采用变频器对异步电机进行调速控制，由于使用方便、可靠性高并且经济效益显著，所以得到了广泛的应用。

二、改造方案

1、传统的绕线式电机电控系统

交流绕线式异步电动机，采用转子串接频敏电阻的调速方式启动和调速，它是一种变转差率的调速方法，用交流接触器进行速度切换。该调速方式当负载变化时转速波动较大，调速不理想。启动及换挡时冲击电流大，容易引起行走过流继电器保护动作，由于操作时交流接触器动作频繁，易造成触点及线圈烧坏，维修量大，串接的频敏电阻长期发热，电能浪费大，效率低。因此要从根本上解决卸煤机行走机构故障率高的问题，只有改变原来的调速方式。而变频器调速以其优越的调速性能，完善的保护功能为卸煤机行走机构的传动系统提供了有利条件。

2、变频器调速控制系统

变频器是把工频电源（50HZ）变换成各种频率的交流电源，以实现电机的变速运行。其中控制电路完成对主电路的控制，整流电路将交流电转化为直流电，逆变电路将直流电再逆变成交流电。

3、变频器的选用

我公司有一台废弃待拆除的斗轮机，其行走机构采用的是变频调速控制，其采用一台三菱A700变频器，A700是三菱变频器中具有代表性的一款产品，具有过载能力强、控制功能多、适合大多数通用场合的特点，广泛应用于工业生产中。查看说明书发现无论电压等级还是额定电流，都可以用于卸煤机行走机构。本着节约成本、修旧利废的原则，我们决定把这台变频器用在卸煤机行走机构中。

4、变频器发热问题及对策

变频器里包含很多电子元件、电解、电容等，所以温度对其寿命影响很大。一般通用变频器的环境运行温度要求为-10℃--+50℃，如果能够降低变频器的运行温度，就延长了变频器的使用寿命，性能也更加稳定。变频器发热是由于内部的损耗而产生的，为了保证变频器的正常可靠运行，就必须对变频器进行散热。三菱A700变频器装有内置风扇可将变频器箱体内部的热量带走，我们将变频器装在电气室内，室内安装空调保证环境温度，然后敷设电缆将变频器的输入输出和控制柜内的电器元件相连。这样就能保证了变频器在合适的环境温度下运行。

5、主回路接线

根据生产和设备情况，考虑到节约成本的原则，我们将原工频电路中用于控制电机正反转的两个主接触器，保留一个和变频器的输出端相连，拆除一个作为备品，拆除原先用于电阻切换的辅接触器；制作短接线将4台行走电动机转子电阻环短接；将三根电源电缆接在变频器主电缆输入端U1、V1、W1上，变频器电机电缆端U2、V2、W2则与同时控制4台电动机的接触器相连。（如图所示）

检查主电路和控制回路接线完好，并且行走机构没有异常后，即可以参照说明书对变频器进行参数设置。

三、改造的效果

经过一段时间的运行，卸煤机司机反映行走启动电流平稳了，大车的晃动也减轻了，特别是卸煤机清仓时，另外行走电动机转子电阻环短接，从而无需再更换电机碳刷，减少了设备维护材料费用，减轻了检修人员工作量，卸煤机大车电机故障率显著降低，提高了卸煤机大车电机的可靠性，确保了卸煤系统的安全稳定运行。

四、结束语

变频器调速的应用省去了原来控制系统中电动机转子侧的大功率电阻，免去了电机转子碳刷的更换，降低了维护量，提高了系统的可靠性，电机加减速时间可以调整，速度变化平滑，使得运行更加平稳。变频器还有强大的故障诊断功能，在保护跳闸后故障复位前，一直显示故障代码，根据代码提示就可以很快找到故障原因，减少了维修时间。变频器的应用不仅降低检修人员的维护量，而且产生了很好的经济效益。

参考文献：

《变频器实用手册》、《变频器典型应用电路100例》、《电工技术基础》、《电工基础一本通》