QJZ22x140SA矿用隔爆兼本质安全型双速双回路真空电磁起动器文档格式.docx
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200A
3.频率:
50-60HZ
4.电流整定范围与方式:
10-200A有级粗调、无级时钟式细调
5.主回路真空接触器性能指标:
(1)接通能力:
2500A100次
(2)通断能力:
2000A25次
(3)极限分断能力:
4500A3次
(4)电寿命:
AC3负荷>
60万次
AC4负荷>
6万次
6.隔离换向开关分断能力:
2500A
7.控制双速电动机功率范围:
(ηcosφ=0.75)
1140V2×
(15-300kW)
660V2×
(9─170kW)
8.控制方式:
(1)本质安全型先导回路:
最高开路电压24V,最大短路电流为139mA;
(2)远控、近控选择;
(3)单机、双机控制选择;
(4)手动切换、自动切换功能选择;
(5)手动测试选择。
9.低速起动到高速运行自动切换原则:
(1)1-1.1倍额定负荷切换;
(2)30秒以内时限切换.
10.切换时主回路断电时间:
75-90ms
11.保护方式:
(1)采用电子保护,具有过载、断相、短路、漏电闭锁保护。
(2)与电动机绕组内的热敏继电器配合,可实现电动机的据热保护。
(3)阻容吸收过电压保护。
(4)能防止先导回路发生短路的自起动事故。
12.起动器的工作制为八小时工作制,操作频率为300次/小时。
短时(20秒内)的操作频率900次/小时。
13.显示:
采用固体显示单元,具有各种故障、电源及运行状态显示。
14.引入电缆装置数量、外径见表一:
名称
动烽线进线装置
动力线出线装置
控制线装置
数量
2
4
可穿入电缆的外径mm
φ28-φ72
φ31.5-φ52
φ14.5-φ21
五.结构性能概述:
1.基本结构见图2:
其中
(1)动力线出线装置(4个)
(2)左接线腔(出线腔)
(3)前门
(4)观察窗
(5)主空腔
(6)右接线腔(进线腔)
(7)停止按钮
(8)隔离换向开关手柄
(9)内闭锁推杆
(10)撬架
(11)复位按钮
(12)单机-双机选择开关
(13)第2回路低速起动按钮
(14)试验开关
(15)第2回路高速起动按钮
(16)手动-自动选择开关
(17)第1回路低速起动按钮
(18)第1回路高速起动按钮
(19)前门把手
(20)铰链座
(21)控制线引入装置(4个)
注:
动力线进出线装2个位于右接线腔侧面,图中未标.
2.起动器采用快还开门和可靠的机械与电气联锁装置,结构先进合理,操作方便等优点.
外壳为方形结构,接线空腔在两侧,其中右接线腔为动力线
腔.有2个进线装置,左接线腔为负荷线及控制线接线腔,装有四个动力线进线装置与四个控制线进线装置,接线腔的门为螺钉紧固折页式,主空腔位于中部,装有全部电气部件.
前门采用快开门方式,并有绞链支撑,前门与换向开关采用内闭锁装置,起动器的开门方法如下(参看图2)
按下停止按钮7,将隔离换向开关手柄转至水平位置(即断
开位置),用工具将闭锁推杆9右旋推进,此时闭锁杆扣入换向开关转轴上的缺口中,换向开关被卡住不能转动,门前闭锁解除,然后用手提前门左侧的手把20,则前门与主空腔法兰脱开扣板槽,至打开位置后,前门绞链轴中的插销进入定位位置.前门与箱位脱开,用手垂直外拉动,前门便可在手把作用下向左前方旋转打开.
合门方法如下:
首先转动前门,使前门与主空腔法兰保持平行靠拢合严,用
手按下前门把手19,使前门向下运动,插入固定于箱体上的扣板槽中,前门到位后,用扳手将内闭锁推杆,使闭锁推杆脱离换向开关的转轴缺口,此时前门不能开,可以操作换向开关,汉换向开关到位后,再拨出停止按钮7,则停止按钮处于接通位置,换向开关处于内定位状态.
起动器右下方有一块主回路单元1,装有主回路熔断器,电流互感器.
外壳后壁装有主回路单元Ⅱ二块,装有真空接触器及高压硅堆组,其中上部为第一回路,下部为第二回路,每一回路左边真空接触器为控制双速电动机低速绕组的接触器,右边真空接触器为控制双速电动机高还绕组接触器.
外壳底部装有控制回路Ⅲ,上面装有控制变压器BK1,控制变压器一次侧保险5RD、6RD,2次侧保险7-10RD,2个回路的粗调开关KZ1、KZ2及电流互感器的负载电阻组件和控制线用接线端子。
在外壳侧面装有隔离换向开关HG,停止按钮TA,以及阻容吸收装置。
其余控制回路装有前门上的控制回路芯板及主腔内芯板上。
前门上芯板装有显示组件,高速起动按钮,低速起动按钮,复位按钮,单机-双速选择开关,试验开关,手动-自动选择开关,主腔内芯板装有远-近控选择钮子开关,本安型电源变,本安型先导插件,保护系统电子组件,小型直流继电器组,中间继电器,以及控制线和插件。
控制回路芯架板主要元件位置见图3及图4
FA3QA4QA1QA2QA
复位于2-低速2-高速1-低速1-高速
2HK1-HK
单机-双机试验开关手动-自动
单机—双机试验开关手动—自动
图3:
控制回路单元1示意图
1-XDZ
BK2
BK3
2-XDZ
K2
K1
1-XZZ
1-BHZ
1-LDZ
1-DSZ
2-XZZ
2-BHZ
2-LDZ
2-DSZ
2J
1J
3J
4J
1RJ
5J
6J
7J
2RJ
1ZJ
2ZJ
3ZJ
4ZJ
5ZJ
6ZJ
六、线路原理
原理图附后
憙1.起动前:
接通隔离开关HG,控制变压器BK1有电,向控制保护系统供电,其中:
36V为真空接触器一线圈交流电源和1-LDZ、2-LDZ的检测交流电源,24V为1-DSZ与2-DSZ输入交流电源和BK2、BK3输入电源,0-36V为中间继电器1-6ZJ工作电源。
此时1-DSZ与2-DSZ进入工作状态,输出+15V稳压电源供电电子保护插件,并输出+24V直流电压为1-7J,1-2RJ提供工作电源。
同时1-2DSZ中的3SJ由于其控制端分别经1CJ4、2CJ3T和3CJ4、4CJ3接K0。
而延时3-5秒吸合,则1J和5J也吸合,1ZJ和4ZJ相继也吸合,起动器二个回路负荷端经GD1、GD2、GD3、GD4、L13、L14接到1-2DSZ的漏电闭锁检测端,由于1-2DSZ输入36V交流电源及+15V工作电源,则其中的LDZ吸合,在检测回路上有检测回路上有检测电流流过,此电流的大小反比于负荷线对地电缘电阻,如此阻值大于允许值(1140V时为40K、660V时为22K),则检测信号不足以驱动电路动作,LDJ维持吸合状态,其触点LDJ2闭合,为BK2、BD3的电源提供通路条件之一,若此阻值小于允许值,则LDJ立即释放,LDJ2打开BK2、BK3失电,开关无法起动,起到了漏电闭锁保护作用,同时LDJ1、LDJ2闭合,D32或D40亮,以说明哪一回路出现故障。
如果双速电动机具有热敏电器保护装置,可分别将其接入K9-K0(若无此保护,则短接K9、K10、K0点)。
在允许温度范围内,1DRJ、2DRJ打开,1-2RJ释放,切断BK2、BK3电源,跳闸并闭锁,并且D31或D39亮,显示哪一回路电机过热,直到电机温度下降到返回值时,才能复位。
由于1-2DSZ输出+15V稳压电源,所以1-XZZ、2-XZZ、1-BHZ、2-BHZ进入正常工作状态,其中的过载保护继电器GZJ、断相保护断电器DXJ吸合、短路保护断电器GLJ、漏气保护继电器LQJ释放,所以控制出口A1-B4通,无任何故障显示。
一旦BK2、BK3输入交流24V,则1-XDZ及时2-XDZ有了工作电源,可以起动。
2.起动过程:
起动器有远-近控选择,单-双机选择,手动-自动功能选择。
当选择单机时,即分别控制二台双速电动机,故可选择自动切换或手动切换功能;
而选择双机运转时,为保证同步运行,只能选择自动切换功能。
下面对近控为例,说明单机手动切换及双机自动切换的动作原理。
(1)单机、手动切换选择:
3HK避于单机僧,1HK置于手动位置,此时3HK1、3HK2闭合,3HK3打开,1HK1打开,1HK2闭合,1HK3打开,1HK4闭合,HK5打开。
如果起动器第一回路,按下低速起动按钮1QA,1KJ吸合,1KJ1打开,1ZJ释放,1KJ2打开,1ZJ释放后1ZJ1闭合,2ZJ吸合,同时1ZJ2、1ZJ3、1ZJ4打开,断开漏电闭锁检测回路。
3ZJ吸合后,3ZJ1吸合,1CJ大电流吸动;
3ZJ2闭合(自动切换时用)。
3ZJ4打开(自动切换时用),3ZJ5打开,(漏电闭锁检测回路联锁用),3ZJ6闭合,1-DSZ中4SJ延时吸合,2J吸合,(双机用),在1CJ吸合后,1CJ6打开,1CJ由吸动转为小电流吸持,1CJ5闭合,电机低速运行显示D35亮,1CJ2闭合,1KJ自保,电动机处于低速运行状态。
1CJ1打开,切断2CJ回路;
1CJ3闭合(自动切换时限切换用),1CJ4打开,1-DSZ中3SJ释放,3SJ1打开,1J释放,为停机后漏电闭锁投入准备条件。
按下停止按钮,使起动顺回到准备状态,再按下高速起动按钮,则2CJ吸动并转吸合,其动作过程与低速基本一样。
若起动器处于远控状态,低速起动的手动切换高速可直接按下高速起动按钮,直接进入高速运行状态。
第二回路的起动过程与第一回路基本一样,仅是控制继电器不一样。
(2)单机、自动切换选择:
3HK1、3HK2、闭合,3HK3打开;
1HK置于自动位置:
1HK1、1HK3、1HK5闭合,1HK2、1HK4打开。
按下第一回路低速起动顺按钮1QA,1KJ吸合,1ZJ释放,漏电闭锁检测回路断开,3ZJ吸合,1CJ吸动并转吸持,电机进入低速起动状态,3ZJ2闭合,3ZJ4打开,1CJ3闭合,则自动切换检测环节投入,直到电动机负荷下降到额定荷的1.1倍左右时,或到达设定时限(30秒内可调)时,1-XZZ中的SJ吸合,4J吸合,4J1闭合,2ZJ吸合,2ZJ1打开,2ZJ2闭合,则1CJ释放1KJ释放,2CJ吸动转吸持,2CJ吸合,维持3ZJ吸合,电机转为高速起动运行状态,2ZJ5打开,过载信号由低速转为高速,2ZJ6闭合,确保SJ处于吸合状态,2ZJ4、2ZJ7闭合,2SJ(1-DSZ中)延时吸合,确保3ZJ在切换过程中不失电,此时显示低速灭、高速亮。
按下第二回路低速起动按钮3QA,则3KJ吸合,4ZJ释放,6ZJ吸合,3CJ由吸动转吸持,电机低速起动转运行,同时2-XZZ中的乍动切换环节投入,一旦负荷下降到1.1倍左右或到达设定延时,2-XZZ中SJ吸合,7J吸合,5ZJ吸合,3CJ释放,4CJ吸动转吸持,电机进入高速起动运行,显示也相应变换。
同时3KJ释放,4KJ吸合,6ZJ吸合状态,切换完毕。
总之,当选择在单机、自动切换状态,二个可分别控制二对双速电动机,它们之间互不牵连,只需按各自的低速起动按钮,由低速转为高速的切换,无需人工控制,而由相应的XZZ中的自动切换环节来实现。
(3)双机、自动切换特,在这种状态下,3HK2打开,3HK3闭合,1HK1、1HK3、1HK5闭合,1HK2、1HK4打开。
按下第一回路低速起动按钮1QA,1KJ吸合,1ZJ释放,第一回路漏电闭锁检测回路断开,3ZJ吸合,1CJ吸动转吸持,第一回路被控电机低速运行,由于3ZJ6闭合,1-XZZ中的4SJ延时吸合,,2J2J1闭合,3KJ吸合,4ZJ释放,第二回路漏电闭锁检测回路断开,6ZJ吸合3CJ吸动转吸持,第二回路被控电机也进入低速运行,这时二台电动机均在低速状态下运行,此时1-DSZ中与2-DSZ中的3SJ均释放,1J、5J释放,为停机后漏电闭锁推迟投入准备条件。
二台电机都在低速运行,只有当它们的负荷均下降到1.1倍额定负荷左右或均到达设定时限后,1-XZZ与2-XZZ中的3SJ均吸合,4J与7J均吸合时,2ZJ与5ZJ才能同时吸合,则1CJ和3CJ同时释放,2CJ和4CJ同时吸动转吸持,二台电机同时由低速切换到高速状态,保证了同步切换,相应显示也同步变更,即由低速向高速的切换继电器2ZJ、5ZJ的吸合,不仅取决于本回路的切换检测断电器SJ的吸合,还必须依靠另一回路的切换检测继电器的吸合,切换后1KJ释放,2KJ与3KJ吸合,2SJ与3KJ吸合,3J、6J延时吸合,整个切换过程结束。
3.停止过程:
(1)利用远控按钮中停止按钮可分别停止电动机(单机控制)。
以第一回路为例:
按下远控按钮合中的停止按钮,则1KJ或2KJ释放,1CJ或2CJ释放,电机失电,4SJ释放,2J释放,3SJ延时吸合,1J吸合,第一回路漏电闭锁检测回路接通。
(2)双机控制的停止:
在远控时只需按下第一回路的停止按扭合中的停止按钮,则1KJ、2KJ释放,3ZJ释放,1CJ、2CJ释放,同时4SJ释放,2J释放,3KJ释放,3CJ、4CJ释放,二台电动机均失电,显示组件中运行状态消失,只有电源显示D33、D44亮。
(3)紧急停止:
利用本机停止按钮,可直接同时切断1-4CJ线圈的电源,达到紧急停止的目的。
无论采用何种停止方式,由于停止后,2ZJ、3ZJ或5ZJ、6ZJ释放,二个回路中的3SJ延时3-5秒吸合,1ZJ或4ZJ方能吸合,漏电闭锁回路才按通,避免了负载反电势损坏保护系统。
4.保护性跳闸及漏电闭锁保护:
(1)过载保护:
在运行中出现过载,则BHZ中过载保护电路延时动作,GZJ释放,3ZJ(6ZJ)释放,1CJ、2CJ(3CJ、4CJ)释放,电机失电,同时BHZ记忆故障,D38(D46)亮,表示跳闸性能是过载引起。
要重新起动,需探险下复位,电路返回,显示消失,才能重新起动。
(2)断相保护:
在运行中出现主回路断相或取样二次回路断线,则BHZ中断相保护电路延时8-20秒动,并记忆故障,DXJ释放,3ZJ(6ZJ)释放,1CJ、2CJ(3CJ、4CJ)释放,电机失电D37(D45)亮,显示断相故障,需复位后显示消失才能重新起动。
(3)短路保护:
当出现8-10倍过载电流时,BHZ中短路保护电路立即动作并记忆故障,GLJ吸合,3ZJ(6ZJ)释放,1CJ、2CJ(3CJ、4CJ)释放,电机失电D36(D44)亮,显示短路故障,排除故障后,复位后才能重新起动。
当出现大于3500A以上大短路电流时,由于1-4RD为快速熔断器,其熔断时间短,将在HBZ运行前先分断短路电流,以防止真实接触器分断不了的粘闸故障,作为种后务保护。
(4)漏电闭锁保护:
在起动前,如果负荷电源或电动机高,低速绕组对地绝缘电阻小于允许值(1140V时为40K,660V时为22K),LDZ将运行,切断BK2、BK3电源,开关闭锁,无法起动同时D32K或D40亮,显示漏电故障,故障排除后,电路自动返回,可以投入运行。
5.防止控制先导回路的短路自动保护:
一旦在起动前发生某种原因造成控制电源短路,由于远控按钮中地一极管被短接,1-4KJ流过交流电流而无法吸合,防止了起动或自动起。
6.过电压保护:
起动器装有四套ZR-1型阻容吸收装置,可有效地防止过电压损坏被控设备。
7.电动机的据热保护:
如被控电机绕组具有热保护,其办输出接点可接于K9-K0或K10-K0端,当运行中达到保护运行温度时,1-2DRJ吸合,显示消失,可以重新起动。
8.试验检查系统:
在起动器起动前,可使用2HK试验保护系统是否正常,当2HK置于过流位置时,2HK1、2HK3闭合,BHZ引入24V作为过流信号,首先短路保护动作GLJ吸合,D36、D44亮,然后经10秒钟左右,过载保护动作GZJ释放,D38、D46亮,再将2HK置于漏电检查位置,2HK2、2HK4闭合,LDZ动作,LDJ释放,D32、D40亮,则说明保护系统正常,2HK置于运行位置,LDZ返回、D32、D40灭,但BHZ中有记忆电路,需进行复位才能投入运行。
七.使用、维护与安全技术
1.起动器起动前应检查真空接触器的真空灭弧室是否完好,有无损伤,发现问题及时处理,否则不准使用。
考核真空灭弧的直空度可采用工频耐压法,将真空灭弧室处于分断状态,开距1.55mm动静触点间施加工频电压10KV一分钟,无击穿与闪络,耐压水平不允许下降30%以下,注意区别灭弧室外部放电与内部击穿,使用过程中可定期进行.
2.起动器所有隔爆面已热磷化处理,使用时可仅涂少量防锈油即可.
3.起动器右接线盒为电源进线,左接线盒为负荷线,使用中暂不使用的喇叭口应用压盘,金属堵权和密封圈进行可靠的密封.
4.起动器在井下装卸及搬运过程中,应避免强烈振动、撞击,严禁翻滚,安装时与地面的垂直倾斜度不得大于15度,否则将影响吸合特性。
5.使用过程中不得随意更改控制及保护系统,以免影响整机性能。
维护时不能更改本安电路的规格、型号和技术参数。
6.起动器起动前应注意电网电压等级是否与控制变压器BK1及LDZ中整定开关电压一致,否则应更改BK1原端接线端子并拨动LDZ钮子开关使之一致。
7.起动器地面试验要严格执行电工操作规程,一般不得折除闭锁装置开门试验,特殊情况下要采取有效安全措施,防止人身事故。
8.试验中严禁带电拨插电子组件,以免损坏内部集成元件,使用时电子组件不得随意拆卸,紧固螺钉应上紧。
9.起动器出厂时100%进行出厂试验,用户验收,如进行耐压试验,应按下列规定进行:
主回路工频4200V一分钟,控制回路工频1000V一分钟,注意必须拆下阻容吸收装置连线及电子组件,否则将造成损坏,进行大电流试验时,应拨除控制变压器原端熔断器5RD、6RD,否则将可能发生人身事故。
10.建议每班运行前,应使用检查开关3HK对起动顺进行检查,确认动作正常,显示正确后,再置于运行位置,复位投入运行。
11.粗调开关的整定:
粗调开关KZ1、KZ2有五挡位置:
10-20A、20-40A、40-80A、80-160、160-320A应按被控双速电动机低速绕组的额定电流值来选挡位。
例如:
某电机高速绕组额定电流为84A、低速绕组额定电流为63A,则粗调开关选择40-80A挡。
(因为40<
63<
80)
12.细调整定方法:
细调整定位于XZZ上,采购员时钟式整定,分为电流规定W2和双速转换整定W3。
(1)电流整定W2按照XZZ组件上整定铭牌中的时钟整定法(见表二)将电流整定电位器W2整定于电动机低速绕组额定电流值的1-1.1倍。
表二
时钟式电流整定法(W2)
粗调Ⅰ
粗调Ⅱ
粗调Ⅲ
粗调Ⅳ
粗调Ⅴ
10-20A
20-40A
40-80A
80-160A
160-320A
W2对应时钟
10
20
40
80
160
0:
00
11
22
44
88
176
1:
55
12
24
48
96
192
3:
29
13
26
52
104
208
4:
47
14
28
56
112
224
5:
53
15
30
60
120
240
6:
49
16
32
64
128
256
7:
38
17
34
68
136
272
8:
18
36
72
144
288
58
19
76
152
304
9:
031
320
10:
粗精确整定时按下式进行:
X2=18.87100(粗调下限)
6Ie-0.7(粗调下限)
其中:
粗调下限为粗调开关档次的小电流值
Ie为低速绕组额定电流值的1-1.1倍
计算结果X2的整数部分为“时”,小数乘以60即为“分”
低速绕组电流为63A,粗调40-80A
则X2=18.87100×
40=7.44
6×
63-0.7×
则X27:
故W2整定于7点26分.
(2)双速转换整定W3:
由于双速电动机的高低速绕组额定电流不一致,而本组合起动器中采用一套保护同时对二种绕组进行保护,故需经W2对高低速高流进行转换整定;
整定方法如下:
X3=22.22(I高-I低)
I低-0.1(粗调下限)
I高:
高速绕组额定电流
I低:
低速绕组额定电流1-1.1倍
例:
其电机高速绕组额定电流为84A,低速绕组额定电流为63A,粗调选40-80A,粗调下限为40
X3=22.22(84-63)=7.97:
54
63-0.1×
故W3整定于7点54分
说明:
有时低速整定电流按额定电流整定后,计算出W3整定大于10点,则应把低速整定一值改为1.1倍额定重新整定.
(3)XZZ组件上W2、W3位置见图5
电流整定双速转换整定
(4)为便于用户使用,现有国产双速电动机与起动器配用时速定结果列表如下:
(见表三)
表三:
控制不同双速电动机时速定表
型号
功率KW
电压V
电流A
粗调A
W2
W3
YBKYKS-22/40-8/4
22/40
660
36.9/46.8
20-40
9:
31
5:
YBKYKS-27/55-8/4
27/55
46.3/60.8
40-80
2:
51
7:
YBKYKS-37/75-8/4
37/75
54.3/82
6:
8:
1140
3
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