摘要：石灰石取料机耙车是水泥生产线中重要的设备，电动机的启动方式对整个系统影响较大。通过对耙车电动机控制方式改造，比较几种启动方式，选取由直接启动变为变频启动，能保证设备可靠运行，经济效益可观。
关键词： 直接起动 变频器 起动转矩
我公司石灰石取料机型号为JQG-900.39是由唐山市路南区永兴机械厂生产，它承担着我厂每天的12000T石灰石转运工作，供给原料磨使用。取料机耙车启动方式为电气直接启动。它是将电动机的定子绕组直接接入市电电源，在额定电压下起动。改造前取料耙架驱动电机功率是55kw额定转速980r/min，额定电流为105A，电机通过液力偶合器与减速机连接，电气主回路通过两个3TF50接触器交替控制做往返运动取料，直接启动时启动电流为350A（运行电流为50A），由于带负载直接启动，刚开始时启动电流大，电机转速低，启动转矩较小，当启动转矩大于反抗转矩后，电动机的转速已接近于额定转速。这就要求负载转速在很短的时间内跟上电机的转速的步伐，势必对机械设备冲击非常大，所以大车行走支架与大车箱体连接处经常开焊，箱体紧固螺栓也经常切断，机械维护量很大。由于晃动严重，滑刀不定时跳出滑线轨道，以上故障导致设备不能连续可靠运行。在运行的四年中，几乎每月都需要定期更换箱体螺栓及对箱体进行焊接维护。并且电机取料时频繁做往返直接启动，启动电流高，电机绕组发热量大，表面温度在85℃左右，大大降低电机的绕组的使用寿命。由于液力偶合器也频繁的正反转，油的品质不好后，易熔塞中低熔点的合金很容易熔化，导致液力偶合器会出现喷油现象，并且油需要定期更换。
鉴于全压直接起动对电网冲击影响同一线路上的电气设备，以及对所连接的机械的剧烈冲击等诸多不利之处，决定改变耙车电机启动控制的方式。
(1)y-δ起动
对于正常运行的定子绕组为三角形接法的鼠笼式异步电动机来说，如果在起动时将定子绕组接成星形，待起动完毕后再接成三角形，就可以降低起动电流，减轻它对电网的冲击。这样的起动方式称为星三角减压起动，或简称为星三角起动(y-δ起动)。采用星三角起动时，起动电流只是原来按三角形接法直接起动时的1/3。在星三角起动时，起动电流才2—2.3倍。这就是说采用星三角起动时，起动转矩也降为原来按三角形接法直接起动时的1/3。适用于无载或者轻载起动的场合。由于耙车启动时带重载启动，故该方法不合适。
(2)软起动器
这是利用了可控硅的移相调压原理来实现电动机的调压起动，主要用于电动机的起动控制，起动效果好，但是启动转矩也较小，不适用大型重载设备的启动
(3)变频器启动
1.可以减少对电网的冲击，不会造成峰谷差值过大的问题。
2.可以加速功能可控，从而按照用户的需要进行平滑加速。
3.电机的和设备停止方式可控，使整个设备和系统更加安全，寿命也会相应增加。
4.控制电机的启动电流，充分降低启动电流，使电机的维护成本降低。
5.可以减少机械传动部件的磨损，从而降低采购成本,同时可以提高系统稳定性。
6.降低了电动机启动电流，提供更可靠的可变电压和频率。
7.有效的减少了无功损耗，增加了电网的有功功率。
8.优化工艺过程，并能根据工艺过程迅速改变，还能通过远控PLC或其他控制器来实现速度变化。
9.多重保护使变频器高度智能化，不仅能保护自身的安全正常使用，也大大保护了前后级设备的安全运行。
综上三种启动方式的启动方式，最终选择启动可靠，低频启动转矩大，控制灵活的变频的控制方式。
为降低改造成本，保留原电机的基础上，去掉液力偶合器改为对轮直接连接，把原来的直接启动的耙车电机采用型号ACS550-01-125A-4变频器交变宏控制。使用变频器控制，可以满足低转速高转矩，让电机转速与耙车的运动几乎近于同步，避免了高转速动力突加在负载上，这样大大减少机械冲击，达到一个柔性控制。
变频器主要参数设置
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改造后效果：改造完成后运行一年来，耙车启动平稳，对机械设备的冲击大幅降低，并且启动电流由原来的350A降为现在的50A左右，电机发热量明显降低的同时，还起到节能降耗的作用。整个系统的电压质量得以提升，不再使用液力偶合器后，该设备维护成本及备件费用大为降低，解决了整条生产线的一个瓶颈问题，为连续生产提供了保障。
参考文献
1顾绳谷《电机及拖动基础》机械工业出版社1980版
2 ABB变频器手册