摘 要：该文针对我国煤矿长距离、大运量、高速度带式输送机电机的软起动问题结合某矿电机软起动器的应用实例重点介绍了电机软起动器的特点、工作原理及在煤矿中应用的效果分析了电机软起动器与液力偶合器、星三角起动器相比较而显示出的优点。充分肯定了电机软起动器是一种机电一体化的新技术产品是液力偶合器及其他设备的更新换代产品在煤矿井下值得大力推广使用。
关键词：煤矿 输送机 软起动器
 1 电机软起动器的特点
 1.1 采用了先进的电力电子器件和全数字控制技术具有软起动、软停止、泵停止、起动检测、RS232通讯等功能能满足风机、水泵、带式输送机、刮板输送机等不同负载对象的控制要求。同时软起动时间、起始电压、限流、停止时间连续可调用户可根据负荷情况控制电机按预先给定的曲线平滑起动、停止。
 1.2 带式输送机等大惯量负载不可避免重载起动和压煤现象软起动器的突跳起动脉冲就是专门为带式输送机这类大惯量负载设计的。突跳脉冲起动功能可完全解决负荷重载起动的问题。
1.3 电机软起动器自身的自诊和保护功能齐全主要有电源故障保护、温度保护、电压保护、过载保护等。
1.4 结构简单安装操作维护方便。既可就地控制亦可通过可编程序控制器或其他设备对其进行远方控制。
2 电机软起动器与液力偶合器、星三角起动器的比较
2.1 电机软起动器与液力偶合器的比较 带式输送机起动用液力偶合器在一定范围内可满足带式输送机的起动要求但采煤工作面地质条件复杂采煤机割煤的不均衡系数很大工作面内影响带式输送机停机的客观因素也很多采煤工作面顺槽带式输送机重载起动甚至过载起动十分频繁。液力偶合器在运行中存在液体滑差重载起动滑差更大。滑差产生的热能易使偶合器的密封受热老化失效出现漏油造成油液污染在井下易燃易爆不安全隐患尤为突出。另外液性机械调速由于附壁效应、稳态效应所形成的机械惯性以及同液体充液量的立方成正比的传递力矩比例的弊端已不能满足高产高效综采工作面带式输送机越来越高的起动要求。电机软起动器采用微处理器控制可控硅的导通角使电动机可进行大负荷多种电压的软起动可有效地避免使用液力偶合器出现的问题是液力偶合器理想的更新换代产品。
 2.2 电机软起动器与星三角起动器的比较 电机软起动器起动转矩大并且起动平稳。星三角起动方式的实际转矩比电机软起动器的小但在起动瞬间和星形转三角形的瞬间有二次突跳变化而电机软起动器从开始到结束不存在突跳冲击可有效地减轻因起动电流突跳而引起的电网电压波动及对周围弱电设备的干扰。电机软起动器起动初始电压和起动时间可人为设定。星三角起动方式的起动初始电压是全电压的58转换时即突跳到100。而电机软起动器可根据不同的负载情况其起动初始电压可在20100Ue间自行设定。同时通过调节起动时间来控制曲线斜率从而平稳无级地过渡到全电压达到最佳起动效果和最短起动时间。
 3 应用
 3.1 工作原理 电机软起动器主回路采用了3对反并联可控硅利用全数字控制技术来完成电机端电压、电流的控制从而实现电机的软起动等。软起动器接收到控制信号后由微处理器根据面板设定的参数或通过PC口输入数据控制三相可控硅的导通角使电机按设定的值平滑起动。起动结束后由控制器发出信号旁路真空接触器进入正常工作后可控硅暂停工作。当需要停车时给出停车信号真空接触器断开停止工作然后由可控硅完成全部停车过程。
 3.2 使用方法 软起动器有远控和近控两种工作方式。远控方式是指电机软起动器由前级开关通过一个常开触点进行控制的方式。近控方式是指由2只按钮控制电机软起动器的起动、停止。电机软起动器在使用过程中应注意以下几点①电机软起动器两次起动时间间隔不能小于3min每小时内起动次数不大于12次。②电机软起动器的外壳必须可靠接地。③安装时切勿用兆欧表测量端子间及可控硅两端的电阻以免造成对电机软起动器的破坏。④电机软起动器内的主要核心部件特别是可控硅和控制盒部分使用者请不要拆开以免因核心部件损坏而使电机软起动器瘫痪。
 3.3应用效果某矿—400m水平中的一部带式输送机电机功率3x160kW工作电压660V胶带长度1km。由于受客观条件限制带式输送机起动频繁且经常重载起动。没有安装软起动器之前起动时胶带颤动电机声音大胶带出现打滑及断带现象对电网冲击较大。该带式输送机配置了3台电机软起动器后运行状况有了很大变化。主要表现在以下几个方面①重载起动时软起动特性明显胶带无颤动和打滑现象克服了带式输送机长距离重载起动困难的问题。②带式输送机起动时低速逐渐张紧胶带减少了胶带起动过程中最大张力的机械冲击延长了胶带使用寿命也消除了齿轮间隙造成的传动齿轮之间的撞击现象。③空载起动时间为10s满载起动调为15s。起动电流明显下降起动电压降低减小了对电网的冲击。④减小了维修工作量从2005年7月至今还没有发生过任何故障一切正常用户非常满意。
 4 结语
随着我国煤炭企业改革的深入煤炭生产机械化、自动化程度不断提高长距离、大运量、高速度的带式输送机日益增多。带式输送机在起动过程中需要的起动转矩大易引起胶带的震颤和共振有时重载起动对电网和机械设备的冲击很大。传统的方法是采用液力偶合器和星三角降压起动器等但它们都存在各种弊端。徐州矿务集团第二机械厂与常州自动化研究所共同开发的KDK4型矿用隔爆型电机软起动器以下简称电机软起动器能有效地解决带式输送机的软起动问题最大限度地消除机械及电气冲击延长带式输送机的使用寿命是液力偶合器与其他电机起动设备理想的更新换代产品。