QJRPTTQ培训讲义.docx

资源描述

QJRPTTQ培训讲义.docx

《QJRPTTQ培训讲义.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《QJRPTTQ培训讲义.docx（41页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

QJRPTTQ培训讲义.docx

QJRPTTQ培训讲义

QJRP（原TTQ）400/1140（660）

矿用隔爆兼本质安全型调压调频软起动器

太原惠特技有限公司

2008年8月

1概述

1.1什么是软起动器

软起动器是一种用来控制鼠笼型异步电动机的新设备，集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，国外称为SoftStarter。

它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联闸管及其电子控制电路。

运用不同的方法，控制三相反并联晶闸管的导通角，使被控电机的输入电压按不同的要求而变化，就可实现不同的功能。

1.2软起动器的应用范围

原则上，鼠笼型异步电动机不需要调速的各种应用场合都可适用。

目前的应用范围是交流380V到6000V，电机功率从几千瓦到几MW。

软起动器特别适用于各种输送机及泵类负载或风机类负载需要软起动与软停车的场合。

1.3软起动与传统减压起动方式的不同之处

笼型电机传统的减压起动方式有Y-△起动、自耦减压起动、电抗器起动、双速电机等。

这些起动方式都属于有级减压起动，存在明显缺点，即起动过程中出现明显的二次冲击电流，如图1.1所示。

由于传统的减压起动方式技术落后，国家明令淘汰。

图1.1传统减压起动方式电流曲线

软起动与传统减压起动方式的不同之处是：

1、无冲击电流。

软起动器在起动电机时，通过逐渐增大晶闸管导通角，使电机起动电流从零线性上升至设定值。

对电机无冲击，提高了供电可靠性，平稳起动，减少对负载机械的冲击转矩，延长机器使用寿命。

2、有软停车功能，即平滑减速，逐渐停机，它可以克服瞬间断电停机的弊病，减轻对重载机械的冲击，避免高程供水系统的水锤效应，减少设备损坏。

3、起动参数可调，根据负载情况及电网继电保护特性选择，可自由地无级调整至最佳的起动电流。

1.4软起动的起动能力

软起动是一个无级调压设备，见（图1.2）。

通过调节电动机的端电压从而达到调节电机的输出力矩。

在起动过程中，软起动控制器以最快的速度（小于3s）将电动机输出转矩调节到等于或大于电动机负载转矩处，使拖动系统从零开始加速，完全消除了机械与电流冲击。

因此，软起动器可以认为是一个智能的，总是以接近负载力矩的电动力矩给拖动系统加速的聪明的起动器。

在软起动过程中，起动力矩可以从小于MqN的数值（取决于初始电压）一直增加到电动机全电压时的最大起动力矩MQn。

因此，完全可以说：

直接起动能够起动的负载，使用软起动器肯定也能够起动。

图1.2软起动机械特性

1.5软起动器为什么装有旁路接触器

大多数软起动器在晶闸管两侧有旁路接触器触头，其优点是：

1、在电机运行时可以避免软起动器产生的谐波。

2、软起动的晶闸管仅在起动停车时工作，可以避免长期运行使晶闸管发热，延长了使用寿命。

3、一旦软起动器发生故障，可由旁路接触器作为应急备用。

1.6惠特公司软起动器的技术创新点

1、独有的模似定点调频功能，可将起动转矩提高到额定值的1.4倍（如图1.3所示）

图1.3软起动起动过程中电流及及矩曲线

从图1.3可知，在起动过程中，电机的转速渐增，加速力矩很小，电流的变化在设定电流的4倍内，在起动的起始段，调频力矩达到电机的额定力矩的1.4倍。

2、起动过程中堵转5秒停机保护（如图1.4所示）

图1.4软起动堵转测试曲线

在系统发生堵转时，若电流5秒内不发生变化，则系统停机。

3、自测负荷适时突跳起动（如图1.5所示）

图1.5自测负荷起动曲线

在系统电流达到4倍后，若起动力矩不够，则系统自动实施电压突跳，以增大起动力矩。

4、软起动器和磁力起动器集成在一起

软起动器与磁力起动器集成在一起，减少了设备数量，在开关设备列车上减少了空间占用；减少了设备之间的连接，可靠性提高、使用方便简洁；接线装置减少，环节少、减少了电器防爆点。

5、双线本安先导操作回路，具有完善的开路、短路保护功能

本安先导操作回路采用双线操作，具有完善的开路、短路保护功能。

控制回路的冗余设计，可靠性高。

采用全数字控制电路，功能设定方便。

采用中文液晶显示器，可以显示设定状态、参数、运行和操作状态、参数；各种故障信息，方便设备维护。

6、独有的起动过程中缺相保护

在软起动起动过程中，若发生缺相故障，则系统保护停机。

7、最大起动时间按电机的发热而定

由于起动电流为额定电流的4倍，若直接起动电流为额定电流的8倍，起动时间为3秒，按电机发热量相等的原则，则软起动的最大起动时间为3*16，为48秒，我们确定为30秒，在真空旁路接触器闭合后，检测电流5秒，若电机已顺利起动，则完成一个完整的起动过程，若检测到电机没有顺利起动，则认为电机严重超载，系统停车报警。

8、运行过程中卡链保护

在刮板机运行过程中，若发生卡链，则系统停车保护。

9、系统点动

在刮板机的运行中，在需要时可对系统进行点动，以方便紧链，并可方便的进行单机运行，以方便紧链。

10、需要时可对系统进行直接起动

在有时，要对系统进行直接起动，软起动开关可方便的在软起与直起之间进行转换。

2QJRP（原TTQ）软起动技术

2.1QJRP（原TTQ）的主要用途及适用范围

QJRP（原TTQ）-400/1140（660）型矿用隔爆兼本质安全型调压调频软起动器（以下简称起动器），主要适用于煤矿井下控制三相鼠笼式异步电动机需缓慢起动的场所。

可以单机起动、多机顺序起动；既可本地控制，也可远方控制，还可以与其他设备进行闭锁；

具有故障与状态显示器，可以显示运行状态、故障内容；

具有短路、过载、过流、断相、漏电、等保护，并可在停止运行时对电机进行换向或切断电源。

本起动器为矿用隔爆兼本质安全型，其操作回路为先导本安操作，下述部位为本安输入、输出引线：

a）起动器输出到外部远控按钮（含本控）；

b）起动器输出到上下级起动器的级联控制引线；

2.2QJRP（原TTQ）的型号组成及其代表意义

图2.1TTQ的型号组成及其代表意义

2.3QJRP（原TTQ）的技术数据

表2-1QJRP（原TTQ）的技术数据

型号

QJRP（原TTQ）400/1140（660）

额定电压（V）

3相，1140（660）

额定频率（Hz）

额定电流（A）

400

配接电机最大功率（AC3）（kW）

400（2×200）

电寿命AC3负荷（万次）

AC4负荷（万次）

机械寿命（万次）

操作频率（最大）

10次/小时

起动时间

依负载的惯性自动设定

最大起动电流倍数

≤4倍电机额定电流

最大起动力矩

1.电流反馈方式:

大于等于1倍电机

额定力矩

2.电压斜坡方式:

大于等于1.4倍

电机额定力矩

起动方式

1.电流反馈起动方式

2.电压斜坡起动方式

防爆标志

Exd[ib]I

防爆型式

矿用隔爆兼本质安全型

重量（kg）

450kg

2.4本安电路技术参数

本安电路采用安全隔离栅，为“ib”等级。

其参数为：

最大开路电压12.2V，最大短路电流35mA，工作电流16mA。

最大电缆长度500m，最大分布电感1mH/km，最大分布电容0.1μF/km。

2.3起动器有以下保护功能：

a）过载过流保护；

b）短路保护；

c）断相保护；

d）主回路漏电闭锁保护。

漏电闭锁回路选用ABD8-400电机综合保护器，其参数为：

工作电压36V交流，漏电监视电压30V直流，监视电流15微安。

2.5QJRP（原TTQ）的使用环境和条件

起动器可在下列环境和条件下工作：

1、海拔高度不超过2000m（80～110kPa）；

2、周围介质温度-5～40℃；

3、周围介质相对湿度不大于95%（25℃）；

4、在具有甲烷混合物及煤尘爆炸危险的矿井中；

5、周围介质中不得含有破坏金属或绝缘的气体及蒸汽；

6、没有剧烈振动、颠簸的场合；

7、在具有防止水侵袭的地方；

8、安装位置与垂直面的倾斜度不大于15度。

2.6QJRP（原TTQ）的结构特征

起动器外壳为方形，由两个完全独立的隔爆腔组成，下隔爆腔为主隔爆腔，上部隔爆腔为进出线隔爆腔。

1起动器主隔爆腔的前开门采用快开门结构。

主隔爆腔安装TTQ0602可控硅组件、THT-RQK系统控制器、电源变压器TC1、同步信号变压器TC2、电源回路熔断器RD1～RD3、阻容保护装置FV1～FV2、ZHBH电机综合保护器、显示器、系统的起动按钮QD、停止按钮TZ，复位按钮RST，漏电试验按钮LDS、隔离换向开关HGK、真空接触器KM1,电流互感器TA1、中间继电器ZJ、检漏继电器KA1等。

全部元件安装于一个可抽出的小车上，以便于维修。

在前门上装有显示器观察窗，起动按钮QD、停止按钮TZ、复位按钮RST、漏电试验按钮LDS的按钮推杆。

隔离换向开关HGK与开门机构具有机械、电器双联锁装置,两个门均设有“严禁带电开盖”的警示牌。

只有在隔离换向开关HGK处于分断位置时，前门才允许打开。

此时，只允许对THT-RQK系统控制器上的开关DIP进行设置，若需进行维护，需将本起动器的前级供电的电源断开方可进行。

2上部隔爆腔为电源进出线及先导操作回路的信号引入引出隔爆腔，采用紧固件固定上平面开门结构，电源引出引入喇叭嘴全部采用具有防止电缆拨脱装置的B5压盘式引入引出装置。

控制电缆引出引入装置采用4个A4压紧螺母式引出引入装置。

在内部的边缘上各有一个接地螺栓。

2.7安装

2.7.1起动器安装前应按表1检查其技术数据是否与工作电压、所控

电机容量相符，其零部件应完好无损。

2.7.2电缆的引入及引出线利用接线腔中的橡胶密封圈、金属堵环、压紧螺母或压紧法兰将电缆压紧以达到防爆要求，同时应紧固电缆防拨脱装置。

2.7.3不使用的接线喇叭口应用橡胶密封圈、金属堵板、金属堵环严密封堵，以免失爆。

2.7.4按进线规定的相序，将电源进线接入接线端子。

2.7.5将出线通过喇叭嘴接入被控电机。

2.7.6按主回路原理图选择先导操作回路的接线方式,必须保证本安性能。

2.7.7起动器外壳应严格接地，安装倾角不大于15度。

2.7.8不得用电缆接地芯线作为本安控制电路，所有本安输入输出线应通过单独的喇叭嘴引入引出。

注意：

不能在软起动器的供电回路进行容性补偿，以防电网电压不稳定。

2.8设定

2.8.1ZHBH电机综合保护器及供电电压等级的设定

对ZHBH电机综合保护器，应根据被控电机的工作电流确定其过载保护电流，按表2-2用综合保护器上部的拨动开关进行设定。

出厂时按整定电流200A设定。

供电电压等级的设定只需调整TC1电源变压器的抽头，出厂时按1140V设定，660V时将TC1变压器的进线的2号与3号互换。

1140V时，RD1为1A，660V时，RD1为2A。

2.8.2根据电机的额定工作电流，按表2-3选择控制器上DIP状态，以确定被控电机的运行功率。

表2-2

整定电流（A）

180

190

200

210

220

240

100

250

110

260

120

290

130

300

140

315

150

330

160

350

170

400

注：

整定方式：

按下波动开关红点端为“1”，反之为“0”。

2.8.3根据实际需要，按表2-3选择控制器上DIP的3号开关状态，以确定被控电机的起动方式。

表2-3

开关号

3号开关OFF时

3号开关ON时

电流反馈起动电机额定电流

电压斜坡起动时间

开关

状态

260A

25秒

OFF

205A

20秒

OFF

165A

15秒

OFF

125A

10秒

2.8.4根据实际需要，选择KZD与NJK1与NJK2的位置。

主控台闭锁接法：

在接线腔X5的11号端子与X5的12号端子之间连接已串接200Ω终端元件的主控台常闭接点（正常时接通，闭锁时打开）。

不接闭锁时，可以在X5的11号端子与X5的12号端子之间接入200Ω的终端电阻。

注意：

不论是单台还是多台，只需要给其中一台接闭锁就可以了。

单台使用

本控操作：

将主令/受令选择开关NJK2置于主令位，将本控/远控选择开关NJK1置于本控位。

如下图所示：

图2.2单台本控接线图

将接线腔中X5的9号端子（58号线）与11号端子（60号线）短接。

远方操作：

将主令/受令选择开关NJK2置于主令位，将本控/远控选择开关NJK1置于远控位。

如下图所示：

图2.3单台远控接线图

将接线腔中X5的10号端子（59号线）与11号端子（60号线）短接，8号端子（58号线）与10号端子（59号线）之间接入远控停止按钮YTZ，7号端子（56号线）与8号端子（58号线）之间接入已串接了终端电阻200Ω/2W的远控起动按钮YQD。

多台使用

多台使用时的本控/远控取决于主令台起动器是远控还是本控。

主令台为本控则为本控起动，主令台为远控则为远控起动。

处于级联的中间台或末台起动器，其主令/受令选择开关NJK2置于受令位。

下面以三台级联，主令台远控为例详述接线方法。

图2.4级联远控接线图

远控线接法：

主令台开关的主令/受令选择开关NJK2置于主令位，本控/远控选择开关NJK1置于远控位。

在远控按钮盒中终端电阻一端与远启动按钮串联，另一端的引出线接到X5的7号端子（56号线）上，启动按钮另一端与远停止按钮串联，远控启动与停止按钮的连接待点上引出一根线接到X5的8号端子（58号线）上，远控停止按钮另一端接到X5的10号端子（59号线）上。

联锁线接法：

主令台X5的3号端子（51号线）串接200Ω终端电阻与4号端子（52号线）分别接入中间台起动器X5的5号端子（54号线）、6号端子（58号线），给中间台起动器发送起动命令。

同时，中间台起动器X5的1号端子（49号线）、2号端子（50号线）分别接到主令台起动器X5的10号端子（59号线）、11号端子（60号线），实现中间台对主令台的联锁；依此类推，中间台X5的3号端子（51号线）串接200Ω终端电阻后与4号端子（52号线）分别接入末台起动器X5的5号端子（54号线）、6号端子（58号线），实现中间台对末台的发送起动命令；末台起动器X5的1号端子（49号线）、2号端子（50号线）分别接到中间台起动器的X5的10号端子（59号线）、11号端子（60号线），实现末台对中间台的联锁。

闭锁线接法：

主令台：

主控台闭锁接点串接200Ω终端电阻后接入主令台X5的11号端子、12号端子之间。

受令各台不接闭锁接点，其X5的11号端子与12号端子之间接入200Ω终端电阻。

其主接线法：

中间台起动器X5的9号端子（58号线）、10号端子（59号线）短接。

（未接远停止按钮）

末台起动器X5的6号端子（58号线）与11号端子（60号线）短接。

（未接远停止及下一台的闭锁）。

多台级联的本控，将主令台主令/受令选择开关NJK2置于主令位，本控/远控选择开关NJK1置于本控位。

将X5的9号端子与10号端子短接即可。

其主接线不变。

安装与设定完后，将开关的前门关紧，并使用闭锁杆与隔离换向开关HGK闭锁，将进线腔的盖使用紧固件紧固。

然后检查有无不安全的地方，若有应排除。

2.9QJRP（原TTQ）的工作方式及工作原理

2.9.1工作方式：

按照不同的用户要求，分两种起动方式。

1电流反馈起动方式：

被控电机的电流信号送入THT-RQK系统控制器中，按适当的闭环控制策略，控制器发出的触发脉冲控制可控硅的导通角，以斩波调压的方式控制输出电压，使被控电机的端电压逐渐增大，依电机的调压特性运行，使被控电机进行缓慢起动，当电机的转速达到额定转速后，就会外加全电压于电机，真空开关KM1闭合，旁路可控硅。

此时电机运行于电流闭环状态。

用户调试时只需预先选定控制器上DIP开关的位置，起动过程中起动器将自动调整电机定子电压变化率，并保证以所设置的最大允许起动电流、最大起动转矩、最短起动时间完成电机的缓慢起动过程。

电机的起动力矩为被控电机的额定起动力矩，起动电流小于4倍的电机额定电流。

2电压斜坡起动方式：

采用适当的控制策略，使电机定子电压随着时间的增加而增加，当达到所设定的起动时间后，就会外加全电压于电机，真空开关KM1闭合，旁路可控硅。

电机软起动时，电源输入侧的阻容吸收FV1及负荷侧的阻容吸收FV2能有效消除或吸收调频起动时所产生的电磁辐射和对电网的污染。

2.9.2工作原理：

软起动的使用流程：

第一步：

上电

将隔离换向开关扳至工作位－根据正反转需要来具体方向。

注意：

在扳隔离换向时，需按下闭锁按钮。

第二步：

设定

根据用户要求，来设定起动方式（软起/硬起，远控/本控，主令/受令；其中软起动又分为电流反馈起动方式和电压斜坡起动方式两种）；根据被控电动机功率选择综保机控制器的设定电流，根据电源电压来设定漏电闭锁检测端。

第三步：

操控

根据用户需求，可以本控，也可以远控。

以软起本控主令为例，下面介绍一下软起动的工作原理。

主回路原理图见附图；

软起动原理

开关上电，电源变压器TC1分别给综合保护器，真空开关操作回路供电。

显示器显示相应状态；（此时，中间继电器ZJ闭合，继电器KA1、KA2上电，常开触点闭合，常闭触点断开，真空接触器仍为断电状态）

同步变压器采集电源的相序，传送给控制器，为晶闸管的导通提供基准点；

设定整定值和起动方式，控制器接收相应的信息；

注意：

控制器设定值不能带电更改，带电更改后须按复位按钮。

现在看先导控制回路，如下所示：

图2.2先导控制操作回路

按下本控启动按钮，此时NJK2处于主令位，则从图中可以看出＋12V电源通电于JBA2线包→J5常闭接点→46号线→ZJ→TZ→NJK2主令→NJK1本控→QD→电阻→58号线→短接线→60号线→终端电阻→45号线→电源负端，形成电流回路，JBA2吸和，控制器接到启动信号，先导回路通过JBA2接点自保。

控制器接到启动信号，进行处理，J4断开，

↓

图2.3

J4断开，继电器KA1（KA2）断电，其常闭触点闭合，为真空接触器吸和做好准备，并且运行指示亮，控制器发触发脉冲信号，晶闸管按程序设定的起始导通角导通，传感器TA1测量电流，当检测到电流下降到额定电流的0.9倍时，起动结束，此时，J1闭合

↓

图中QS是隔离超前点，隔离闭合它就闭合，隔离分断它就分断

↓

图2.4

从图中可以看出，J1闭合，KM1上电，真空接触器吸和，旁路晶闸管，软起动完成。

注意：

继电器KA1、KA2与KM1有互锁功能。

如下图中所示：

图2.5

当KA1、KA2上电时，其常闭触点断开，KM1断电，同样，当KM1上电，其常闭触点断开，KA1、KA2断电。

软停止原理

按压停止（TZ）按钮，TZ按钮断开，JBA2断开，控制器接到停止信号，触发晶闸管。

↓

软停车结束后，延时3s

↓

图2.6

按下停止按钮，先导操作回路断电，控制器处理停止信号，触发晶闸管，然后分断旁路真空接触器，晶闸管导通，开始软停止，软停止结束后，电动机停止运行。

然后延时3s，J4闭合，继电器KA1、KA2上电，运行灯灭，综合保护器进入漏电检测状态。

2.10使用

单台使用

按2.8.4条的要求设定完后，将隔离换向开关HGK闭合。

此时，显示器的电源指示灯亮，按压起动按钮QD，系统起动，同时运行指示灯亮。

多台使用

按2.8.4条的要求设定完后，将两台开关的隔离换向开关HGK闭合，此时，两台开关显示器的电源指示灯亮，按压主令机的起动按钮QD，两台开关同时起动，同时两台开关运行指示灯亮。

此时，只有远方起动按钮QD能够控制电机的起动，其它起动按钮QD不能起动电机，但是，任何停止按钮TZ都能停止电机运行。

调整两台电机的转向

在两台开关使用时，需将两台电机的转向调整一致。

此时，按相应的附图要求接线后，可将两台开关的NJK2都置于主令位，将两台开关的NJK1都置于本控位，闭合两台开关的隔离换向开关HGK，用本控起动按钮QD起动每一个开关。

此时，电机单台运行，可用隔离换向开关HGK分别调整电机的转向。

注意：

在多台使用时，任一台开关停止工作，都将使两台开关停止运行。

2.11系统的工作过程

2.11.1开关进线侧送电，闭合隔离换向开关HGK，此时，显示器上的电源指示灯点亮，电源变压器TC1得电并对主回路进行漏电检测，当主回路绝缘电阻低于规定值时（1140V时，相—地绝缘电阻40kΩ±20%，660V时，相—地绝缘电阻为22kΩ±20%）则闭锁。

系统不能起动。

若正常，则转入待工作状态。

2.11.2按起动按钮QD，系统按规定的程序运行。

系统起动完之后，真空开关闭合，旁路可控硅，同时ZHBH综合保护器投入运行。

2.11.3按停止按钮TZ，系统按规定的程序停止。

2.11.4电机停止运转后，可用隔离换向开关HGK选择转向。

2.11.5若以上步骤不能使电机工作，可使用两台开关的复位按钮RST对两台开关进行复位后再起动。

2.11.6在过载时，ZHBH综合保护器与THT-RQK系统控制器同时发出停车信号，关断真空开关KM1，并同时关闭可控硅组件，系统停止运行。

2.11.7起动时，起动按钮QD按压的时间需大于3秒，停止时，停止按钮TZ按压的时间需大于3秒，再次起动时，需大于3秒后方可再

次起动。

注意：

严禁在电机起动及运行过程中拉断隔离换向开关HGK。

2.12维修

使用中起动器应进行定期检查，针对检查情况进行维修。

特别注意：

检修时，应将本开关的进线侧电源断掉。

检修和使用中，不得改变本安电路和与本安电路有关的元器件的规格、型号、参数。

2.12.1检查外壳有无损坏，电缆连接是否牢固，操作按钮是否灵活，隔爆间隙是否超过规定值0.5mm。

展开阅读全文