臨渙選煤廠是一座年生產(chǎn)能力為450萬t的大型現(xiàn)代化選煤廠。廠內(nèi)有9臺大型膠帶輸送機(jī)，膠帶機(jī)配有l(wèi)lOkW電動機(jī)，電動機(jī)均有低壓配電供電裝置，采用直接啟動方式。膠帶機(jī)負(fù)載的工作特性使電動機(jī)啟動存在如下問題：①直接啟動或星三角啟動會產(chǎn)生電壓和電流突變，使電網(wǎng)過載，電壓瞬間波動，從而影響其他供電設(shè)備；②電動機(jī)和受驅(qū)動設(shè)備都會受到劇烈的應(yīng)力作用，造成機(jī)械損傷；③設(shè)備故障以及因需要維修和停產(chǎn)將造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。據(jù)統(tǒng)計，9臺電機(jī)中曾有5臺因絕緣損壞而燒毀過，另外，電機(jī)控制主回路中的斷路器和接觸器也時有損壞。為此對膠帶機(jī)啟動系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，對其控制回路也做了改進(jìn)，應(yīng)用軟啟動技術(shù)取代原來的直接啟動方式，投入運(yùn)行以來，效果很好。
    ABB公司生產(chǎn)的PST系列軟啟動器是基于最新的微處理器技術(shù)而設(shè)計，用于實(shí)現(xiàn)鼠籠式電動機(jī)的軟啟動，該軟啟動器具有多種保護(hù)和報警功能，幾乎可以檢測到所有電機(jī)故障，并對故障的實(shí)時顯示。
1、改造設(shè)想與要求
    (1)考慮到膠帶機(jī)的負(fù)荷容量和運(yùn)行的可靠性，每臺膠帶機(jī)均配備一臺軟啟動器。
    (2)為提高控制系統(tǒng)的可靠性，機(jī)內(nèi)配置可編程控制器，簡化外部接線，使其具有較高的容錯能力，即使出現(xiàn)誤操作也不會產(chǎn)生較大的危害。
    (3)電動機(jī)啟動系統(tǒng)除具備正常的軟啟動外，還必須具備可切換至直接啟動的功能，以確保軟啟動系統(tǒng)故障時，膠帶機(jī)能應(yīng)急啟動運(yùn)行。
    (4)設(shè)計時還要考慮配電及控制設(shè)備的維修方便。
2、電控系統(tǒng)原理
2.1軟啟動器的選擇及參數(shù)設(shè)定
    考慮到膠帶機(jī)對啟動力矩要求很高，在進(jìn)行軟啟動器選擇時，應(yīng)使軟啟動器的容量留有余量，所選用的ABB公司生產(chǎn)的PST300軟啟動器的技術(shù)參數(shù)如下：
    最大負(fù)荷電流/A    300
    最大啟動功率/kW    160
    啟動時間    0.5~60s，設(shè)置為10s
初始電壓  10%一60%（全電壓），設(shè)置為30%
2.2主回路設(shè)計
    圖1所示為膠帶機(jī)軟啟動器主回路電路圖，圖中，Ql為方便檢修而配置的刀開關(guān)；Q2為ABB空氣開關(guān)( S5N)；FU為過載、短路保護(hù)用的快熔；1KM為軟啟動接觸器；2KM為直接啟動用的旁路接觸器；FR為ABBTA25DU熱過載保護(hù)器。
2.3控制回路設(shè)計
    控制回路分為兩部分：一部分為軟啟動器內(nèi)部控制回路；另一部分為常規(guī)控制回路。
    在軟啟動器內(nèi)部控制回路中，設(shè)置了故障繼電器、全壓繼電器和運(yùn)行繼電器。在常規(guī)控制回路中，增設(shè)了與全廠集控系統(tǒng)PLC相連的控制回路和信號傳輸回路，保證了全廠集中控制功能的實(shí)現(xiàn)，極大地提高了集控系統(tǒng)的可靠性。內(nèi)部接線大大簡化，減少了故障點(diǎn)。圖2所示為控制回路中各功能元件的原理圖。
    在圖2可以看到，為達(dá)到設(shè)計要求，設(shè)置了軟啟和直接啟動功能切換按鈕(2S)，保證了在軟啟動器故障時膠帶機(jī)仍可直接啟動運(yùn)行。TA25DU熱繼電器保護(hù)器可實(shí)現(xiàn)直接啟動時的過載保護(hù)。此熱繼電器在軟啟動運(yùn)行中也具有過載保護(hù)作用。
3、效果分析
    使用軟啟動器以后，分別對軟啟動與直接啟動的啟動電壓與啟動時間、啟動電流與啟動轉(zhuǎn)速以及啟動輕矩進(jìn)行了比較。
    由圖3可以看出，‘軟啟動時，啟動電壓為30%～70%，膠帶機(jī)在此可調(diào)區(qū)間慢慢隨設(shè)定時間啟動，直至全壓運(yùn)轉(zhuǎn)，避免了直接啟動對設(shè)備的沖擊。
    在直接啟動中，啟動電流為額定電流的6—7倍，并隨轉(zhuǎn)速的升高而減��；軟啟動的啟動電流為額定電流的2—3倍，減小了啟動時的大電流對電機(jī)繞組和電器設(shè)備的損害。由電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓的關(guān)系（M= kU2）可知，直接啟動的啟動轉(zhuǎn)矩隨啟動電壓的降低而減小，減至額定轉(zhuǎn)矩；軟啟動的啟動電壓為全電壓的30%時，啟動轉(zhuǎn)矩增大，而后降低至額定值。
    臨渙選煤廠膠帶輸送機(jī)啟動系統(tǒng)改造后每年可節(jié)約電器與設(shè)備維修費(fèi)用達(dá)10萬元以上。