浅谈提升机类设备电动机?；て鞯谋；し段Ъ坝呕?/h1>

更新日期：2022-03-10浏览：935次

简婷

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定201801

 

摘要:介绍了提升机的不同保护措施，分析了电动机?；て鞫蕴嵘璞傅谋；し段?。针对提升机类的设备提出定值优化和增加DCS系统辅助?；さ拇胧?，并对可靠性进行了验证，可以做到更加准确地?；じ涸厣璞?。

关键词:提升机；电动机?；?；DCS辅助?；?/span>

0 引言

      我公司提升机等设备的电气?；ぶ饕傻缍；て魇迪?，但通过电动机电流间接保护会存在一定的?；し段В缍蕴嵘隙吠崖涞裙收暇臀薹ㄌ峁┍；?。本文分析电动机?；て鞅；さ南扌?，介绍了优化的?；ご胧?。

1 电动机保护器的主要?；すδ?/span>

1.1短路?；?/span>

      短路?；ぶ饕攵缘缍缋禄蛉谱槌鱿值亩搪饭收?，短路?；ざ髀呒?。任意一相电流超过设定值就应立即?；ざ?，所以电流定值一般为额定电流的5~7倍，动作延时0s。提升机在运行时几乎不可能达到相应整定电流，因此该保护仅对电动机具有?；ぷ饔茫蕴嵘渌考挥斜；ぷ饔?。

图1短路?；ざ髀呒?/span>

1.2过载?；?/span>

      过载保护是针对电动机电流超过电动机负载能力，且经过一定延时再启动的?；ざ?，其动作逻辑见图2。电流定值一般设定为电动机额定电流的1.1~1.3倍，延时20~60s。该保护主要也是?；さ缍?，对提升机其他部件?；ぷ饔貌淮?。

图2过载?；ず凸汉杀；ざ髀呒?/span>

1.3过负荷保护

      过负荷?；な钦攵愿涸厣璞福ㄌ嵘┏稣８汉汕榭鱿?，经过一定延时再启动的?；ざ?，其动作逻辑与过载?；は嗤?，电流的定值是正常运行负荷下电流的1.1~1.3倍，根据负荷特性延时20~60s。该?；な钦攵愿涸厣璞赋稣Ｔ诵械缌鞯囊恢直；?，在一定范围内可以?；じ涸厣璞?。

1.4堵转?；?/span>

      堵转保护是针对电动机或负载设备出现卡涩堵转故障时，经过一定延时再启动的?；ざ?，其动作逻辑见图3。电流定值一般设定为电动机额定电流的3~5倍，延时1~10s。该?；び牍亍⒐汉杀；げ煌诘缍舳瓿珊蟛呕嵬度敫帽；すδ埽挥每悸翘嵘卦仄舳远ㄖ档挠跋?。同时保护电动机及负载设备。

图3堵转?；ざ髀呒?/span>

2 存在的问题

      1）过负荷定值不合理

      我公司提升机或胶带机设备由于存在重载启动等特殊情况，所以设备厂家在电动机选型时会考虑到重载情况下的启动能力，比如，一台提升机正常运行电流为100A，空载启动200A，但是重载启动可以达到500A，那么就需要以500A启动作为选型依据，选取额定电流为200A的电动机进行拖动。

      但在做?；ざㄖ导扑闶保璞覆⑽赐恫诵?，所以过负荷?；ひ话闶且缘缍疃ú问魑扑阋谰?。一般过负荷系数在1.1~1.3倍之间，存在重载启动的设备一般会取值1.3倍，那么额定电流为200A的电动机过负荷电流取值为260A。由于过负荷为电流低倍数保护，防止负荷正常波动引起误动作，所以动作延时一般在20~60s之间，时间过长。

      2）堵转?；た梢杂呕?/span>

堵转保护一般用于设备已经出现严重卡涩或电动机已经堵转情况，所以电流定值设置一般都较大，无法?；ひ恍┙闲〉墓收?。但是我们可以利用堵转?；な窃诘缍舳瓿珊蟛磐度氲奶氐?，进一步优化定值，不用再考虑电动机启动电流的影响。

      3）负载设备保护过于依赖于电动机?；て鞑煌诜缁⑺玫鹊ヒ簧璞?，提升机或胶带机为复杂程度相对较高的设备，某元件（如料斗、托辊等）发生故障时，往往在电流特征上反映程度较小或传递时间较长，但对设备的伤害却较大。所以可以使用DCS软?；だ醇嗫?。

3 案例分析

      2020年6月10日23:56，我公司4线烧成车间入窑提升机发生料斗脱落故障，故障期间投料量及电动机电流变化见图4。由于是个别料斗脱落，电流上升后又迅速回落，电动机?；て魑炊?。故障发生过程分析如下：

      （1）23:56:10，电流145A，投料477t/h，开始出现料斗脱落导致刮擦。

      （2）23:56:50，电流158A，投料478t/h，电流开始迅速上升。

      （3）23:56:55，电流297A，投料477t/h，瞬时卡涩严重，电流上升至297A，中控开始减料。

      （4）23:57:22，电流132A，投料50t/h，减料至低点后，中控又开始重新投料。

      （5）23:58:04，电流261A，投料284t/h，中控重新投料至450t/h左右后，电流发生二次快速上升，电流升至261A，磁力耦合器过载保护启动，电流快速下降至72A左右。

      （6）23:58:32，电流72A，投料54t/h，中控重新开始投料，但是磁力耦合器已过载脱开，电动机运转但提升机未运转，所以电动机电流不会增长。

      （7）00:04:27，电流73A，投料43t/h，停止投料。

      （8）00:06:06，电流73A，投料0t/h，停提升机。

电动机?；て髦饕ㄖ导?。

表1电动机保护器主要定值

      从故障实际电流和电动机?；て鞫ㄖ道纯矗龉讨挥性?#点位的电流297A超过了过负荷?；ざㄖ?76A，但是故障电流持续时间不到1s，持续时间未超过过负荷?；さ亩ㄖ?，所以保护器跳闸出口未输出。

4 定值优化和?；し绞?/strong>

      1）定值优化

电动机保护器可以?；じ涸氐墓δ苤挥泄汉杀；ず投伦；ぃ汉杀；ぶ灰；て魍ǖ缇屯度?，为了避开重载启动，需要有较长延时，所以对于电流不能长时间保持高位的故障起不到太大作用。

      堵转?；すδ艿闹饕氐闶强梢栽诘缍舳瓿珊笤偻度?，因此，可以不用考虑启动的影响。如果将4#入窑提升机堵转保护电流定值改为200A，时间定值改为2s，那么此次故障有两个电流波峰均可以启动?；ざ?。一次超过200A电流持续时间为4s，二次超过200A电流持续时间为6s，见图5。

图5部分电流波峰

      由于?；て鞯缌魑薹ǜ莶拷惺凳钡髡?，所以在不同工况下?；し段б部赡懿灰谎?，如6月10日4#线入窑提升机在未投料状态下发生故障，空载电流66A+故障上升电流150A=216A，但是超过200A的保持时间不足1s，所以电动机?；て魅匀徊换岫鳌?/span>

      2）DCS系统电流?；?/span>

      引用DCS电流?；ぷ魑钩浔；ご胧?。DCS可以实时根据投料量与提升机电流对应关系，做分段?；?，不同的投料量对应不同的?；ざㄖ怠?/span>

      根据前期4#窑点火投料情况，计算出投料量和提升机电动机电流对应关系，并乘以1.3倍可靠系数（1.1~1.3），得出?；さ缌鞫ㄖ?，均加以延时2s防误动。详见表2。

表2DCS?；さ缌鞫ㄖ?/span>

      按6月10日晚故障情况做验证，当晚投料量477t/h，对应关系表中480t/h，?；さ缌?88.5A，延时2s。

      根据电流波形图（见图6）发现，两次电流超过188.5A的时间分别为5s和8s，*?；ざ魈跫栽谝淮蔚缌鞑ǚ?3:56:55时就已经动作，比磁力耦合器?；ざ鳎?3:58:05）早1min10s，比中控操作停机（00:06:08）早9min13s。

图6电流波动趋势

5 安科瑞智能电动机保护器介绍

5.1产品介绍

      智能电动机?；て?以下简称保护器)，采用单片机技术，具有抗力强、工作稳定可靠、数字化、智能化、网络化等特点。?；て髂芏缘缍诵泄讨谐鱿值墓?、断相、不平衡、欠载、接地/漏电、堵转、阻塞、外部故障等多种情况进行?；?，并设有SOE故障事件记录功能，方便现场维护人员查找故障原因。适用于煤矿、石化、冶炼、电力、以及民用建筑等领域。本?；て骶哂蠷S485远程通讯接口，DC4-20mA模拟量输出，方便与PLC、PC等控制机组成网络系统。实现电动机运行的远程监控。

5.2技术参数

5.2.1数字式电动机?；て?/span>

5.3产品选型

说明：“√”表示具备，“■”表示可选。

6 结束语

      电动机?；て髦饕康氖潜；さ缍?，在过负荷和堵转?；ど峡梢栽谝欢ǔ潭壬媳；じ涸厣璞?，但是范围有限，特别对多组成部分的复杂设备某单元发生故障?；じ邢?。因此，可以引入DCS系统找到不同工况下的正常运行电流，经过计算得出比较合理的?；ぶ担蟹侄伪；?，可以做到更加准确地保护负载设备。

参考文献

[1]刘理桃.提升机类设备电动机?；て鞯谋；し段Ъ坝呕?/span>

[2]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2020.06版

作者简介：简婷，女，安科瑞电气股份有限公司，主要研究方向为智能电网供配电