我公司生產(chǎn)粉狀鈣鎂磷肥，球磨機為北京重型機械廠生產(chǎn)，型號為MQG 2 700×3 600濕式格子型，將其改為干式生產(chǎn)粉狀鈣鎂磷肥。球磨機使用的同步電機為沈陽產(chǎn)，功率400 kW，電機電源6 kV。啟動柜、勵磁柜分別為湖南長沙產(chǎn)GYN2 -10 -01 D和北京產(chǎn)KGI，F(xiàn)11-200/110。勵磁柜采用的是傳統(tǒng)的插件結(jié)構(gòu)，分離元件構(gòu)成，參數(shù)分散性大，調(diào)整困難，線路接觸點多。受現(xiàn)場環(huán)境影響大，氧化、接觸不良等問題經(jīng)常出現(xiàn)。設(shè)備運行時故障頻繁，運轉(zhuǎn)率低，造成產(chǎn)量低，消耗高，生產(chǎn)成本高，富通新能源生產(chǎn)銷售球磨機、雷蒙磨粉機等磨機機械。
1、球磨機勵磁柜改造前存在的問題
    (1)電機啟動時，很難作到準確順極性投勵，有時啟動3～4次，每次必須調(diào)整，反復插拔插件檢查，給維修和操作帶來困難，影響正常生產(chǎn)。
    (2)三相平衡調(diào)整困難，經(jīng)常由于三相不平衡，造成可控硅負荷不均衡，使負荷重的一相過熱而燒壞。同時，造成同一橋臂可控硅相繼損壞，一次故障直接維修費近2 000元。
    (3)插件箱分離元件板多達11塊，經(jīng)常出現(xiàn)啟動失敗、滅磁誤導通、缺相、斷相、勵磁電壓不穩(wěn)、三相不平衡等故障。
    (4)勵磁柜和啟動柜由于不是同一廠家生產(chǎn)，連鎖，保護方面重復或不匹配。
    (5)滅磁性能差，調(diào)節(jié)不方便，甚至燒毀可控硅。運行時誤動作，引起滅磁放電、電阻發(fā)熱或燒毀。
    為此，我公司采用了四川鄰水精正電器廠研制生產(chǎn)的JKCL -Ⅲ型集成電路晶閘管控制單元，對原來的勵磁柜勵磁系統(tǒng)進行了改造。
2、采用JKCL -Ⅲ型集成電路晶閘管控制單元改造原KGLF11-200/110勵磁柜勵磁系統(tǒng)
2.1勵磁柜勵磁系統(tǒng)安裝
W5使勵磁有一定輸出電壓。并以此電壓為標準，拔掉IC2，分別插上IC3、IC1，與IC2相比較。如果輸出電壓有差異，微調(diào)三相平衡電位器W12、W14使三相輸出平衡，反復調(diào)節(jié)二三次，如差異過大，應(yīng)核對同步信號相序是否正確作仔細檢查，然后將IC1、IC2、IC3全插上。
    (4)  三相全控橋調(diào)試調(diào)節(jié)電位器W4，當IC6的6腳輸出0.7 V時，用示波器觀察，使控制角在140°左右的逆變區(qū)。
    (5)微調(diào)反饋電位器W6，使反饋深度適當，即電網(wǎng)電壓變化時，整流輸出基本恒定。
    (6)順極性過零投勵、投全壓調(diào)整  調(diào)節(jié)電位器W8、W9可分別改變順極性過零（滑差投勵）投勵充電時間常數(shù)、投全壓充電時間常數(shù)。調(diào)試時可采用周波積算器，也可采用信號發(fā)生器。
    (7)時間投勵調(diào)整  在集控單元內(nèi)短接光隔
    (1)去掉原有的勵磁屏插件箱，按新舊原理接線圖（見圖1和圖2）以及新舊原理接線圖線號對照表（見表1），將JKCL -Ⅲ型集成電路晶閘管控制元和勵磁電路正確連接。
    (2)交流220 V電源從風機接觸器下端引出，與勵磁柜上檢測/允許啟動開關(guān)并聯(lián)，引入JKCL -Ⅲ型集成電路晶閘管控制單元。
    以上接線完畢，并確認接線正確無誤后，進入調(diào)試階段。
2.2改造后勵磁系統(tǒng)的調(diào)試步驟
    (1)打開控制單元蓋板，將反饋電位器W6按順時針調(diào)到最大，即不加反饋信號，并把給定電位器W5反時針調(diào)到最小。
    (2)將勵磁柜上檢測／允許啟動開關(guān)轉(zhuǎn)換至檢測位置，接通控制單元電源，啟動勵磁。
    (3)三相輸出平衡調(diào)整  反復調(diào)節(jié)集控單元內(nèi)電位器Wl、W2、W3，使交流同步信號電源輸入點a″、b″、c″對地電壓為交流15V。斷電拔掉可控硅移相觸發(fā)器IC1、IC3，留IC2。啟動勵磁，調(diào)節(jié)給定電位器GD1，把電位器W7調(diào)至略長于滑差投勵時間，一般在2.5～6s。
    (8)滅磁調(diào)節(jié)啟動勵磁，將勵磁輸出電壓調(diào)至正常使用值，按下滅磁按鈕，分別調(diào)節(jié)電位器W15、W16，使滅磁可控硅剛好導通時即可。
    以上安裝調(diào)試不需要對原勵磁柜主回路做任何改動，接線正確調(diào)試均正常后，接上同步電機勵磁線圈，整個安裝調(diào)試完畢�？蓭�同步電機運行，正常投勵后，面板上±15V電源、投勵、給定、6個輸出脈沖等指示燈應(yīng)亮，說明集控單元工作正常。否則，集控單元沒有正常工作。
3、常見故障排除方法
    (1)球磨機啟動后集控單元不投勵。問題可能在集控單元，也可能是球磨機高壓開關(guān)柜與勵磁屏之間的電氣聯(lián)系信號中斷，從而無～220V電源供給集控單元，這時可用勵磁屏上的檢測／允許啟動轉(zhuǎn)換開關(guān)，轉(zhuǎn)換到檢測位置直接供給集控單元～220V電源。如仍不投勵，則問題出在電氣聯(lián)系信號中斷，可檢查連線接點及球磨機高壓開關(guān)柜輔助接點。否則問題出在集控單元上，需檢查集控單元投勵電路。
    (2)勵磁投入后，集控單元給定指示燈不亮。首先檢查有無勵磁電流電壓，然后檢查集成運算放大器IC6的6腳有無O—lo V電壓，如有，檢查R9是否損壞，如無，檢測IC6的7腳、4腳是否分別為+15V、-15 V；若沒有，檢查正負三端穩(wěn)壓管IC13、IC12及電源部分工作是否正常，若有，檢查IC6的3腳有無4V；無4V時，檢測二極管及電阻D2、Dl、Rl是否損壞，有4V時，調(diào)節(jié)反饋電位器W6是否正常，正常則反饋調(diào)節(jié)不合理，不正常則IC6壞。
    (3)投勵后，輸出脈沖指示燈不亮。檢查給定、投勵部分是否正常，正常時，檢查放大三極管T1～T6的C極有無23 V及T1～T6是否正常工作，同時檢測脈沖變壓器MB1～MB6及相關(guān)連線是否完好。以上均正常時，用代換法更換六路雙脈沖形成器IC4或脈沖列調(diào)制形成器IC5，逐級檢查可排除故障。
    (4)勵磁機正常運行時出現(xiàn)滅磁。檢測滅磁調(diào)節(jié)電位器W15、W16是否調(diào)節(jié)得當，滅磁調(diào)節(jié)電位器W15，W16及15、17號線和滅磁可控硅是否完好，通電檢測滅磁繼電器J3、J4是否正常工作，逐級檢查各故障點并排除故障。
    (5)檢測時，滅磁檢測無效。分別調(diào)節(jié)滅磁電位器W15、W16，同時檢測與之對應(yīng)的滅磁可控硅門極G和陰極K之間電壓是否從小到大變化，如是，檢查滅磁按扭和電阻R73、R74是否損壞。否則，檢查電阻R75—R78及二極管D38、D39,穩(wěn)壓管DW8、DW9以及相關(guān)的連線是否完好，同時檢查滅磁可控硅是否正常。
    (6)勵磁輸出電壓電流偏低或無。脈沖輸出指示燈是否有指示，如果有，檢測三相輸出電壓是否平衡，檢查每個整流可控硅的門極G和陰極K之間有無高于150 mV電壓及整流可控硅和速熔保險有無損壞；若均正常時，用代換法檢查可控硅移相觸發(fā)器JC1～IC3，六路雙脈沖形成器IC4及脈沖列調(diào)制形成器IC5，并逐步試機，直到排除故障。
4、改造后運行性能分析
    JKCI，一Ⅲ型集成電路晶閘管控制單元采用先進的KC系列可控硅專用移相觸發(fā)電路為核心，由移相觸發(fā)、運算放大、投全壓及投勵、滅磁等部分組成。移相范圍寬，正負半周脈沖相位均衡性好，對同步電壓要求小。還有脈沖列調(diào)制形成器和六路雙脈沖形成器等功能，能對1 000 A以下可控硅構(gòu)成的三相全控橋、半控橋供電裝置進行可靠的移相觸發(fā)控制。投勵采用順極性過零投勵(轉(zhuǎn)子滑差按4%～5%)和時間投勵(1～15 s可調(diào))2種方式并用。投勵過程平穩(wěn)可靠，對電機無沖擊。
    用JKCL一M型集成電路晶閘管控制單元對球磨機勵磁系統(tǒng)進行改造具有如下優(yōu)點：
    (1)采用集成電路，性能可靠，功耗低，使用壽命長。
    (2)  引出線少，安裝時間短（一般情況改造1臺只需要2h左右），調(diào)試方便，易于維修。
    (3)功能指示齊全，便于監(jiān)視和掌握設(shè)備的運行狀況。
    (4)三相不平衡調(diào)試好后，再也沒有出現(xiàn)三相不平衡造成可控硅燒毀的現(xiàn)象。
    (5)  投勵準確  除采用順極性過零投勵方式外，另增加時間投勵電路，對容易進入同步而捕捉不到滑差信號是一種補投方式，保證啟動一次成功。
    (6)滅磁可靠  滅磁采用啟動時低通滅磁，運行時高通滅磁，避免啟動時滅磁效果差，運行時帶阻的現(xiàn)象。
    (7)改造容易  改造時原勵磁屏主電路不做任何變動，只需去掉老插件箱，按圖接好線，2h左右即可完成改造。
    (8)球磨機電氣部分出現(xiàn)故障，很容易判斷故障是在勵磁部分還是啟動部分，縮短維修處理時間。
5、改造后的效果評析
    (1)該勵磁系統(tǒng)只需投入1萬元左右就可將原勵磁柜勵磁系統(tǒng)改造完畢。改造后，球磨機啟動可靠，投勵準確，運行穩(wěn)定，檢修方便，排除故障容易，從而保證了生產(chǎn)的連續(xù)性、穩(wěn)定性。
    (2)改造后的勵磁系統(tǒng)經(jīng)過2年多運行，故障率低，設(shè)備運轉(zhuǎn)率大大提高，臺時產(chǎn)量增加，動力消耗下降，維修成本低，生產(chǎn)效率高。改造前后球磨機產(chǎn)量、消耗及運行指標的比較見表2。
    我公司此規(guī)格球磨機設(shè)計能力按12萬t/a計，直接收益每年可達12萬元左右，間接收益每年可達18萬元左右。