淺述老式勵(lì)磁裝置的改進(jìn)與全數(shù)字勵(lì)磁裝置的推廣及應(yīng)用

摘要：文章主要講述老式KGFL系列同步電機(jī)勵(lì)磁裝置的改進(jìn)和全數(shù)字勵(lì)磁裝置的特點(diǎn)，目的是為礦山及各行各業(yè)同仁提供技術(shù)改造和挖潛增效、降低成本的方案，為以后礦山啟動(dòng)設(shè)備全數(shù)字勵(lì)磁裝置的推廣應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：全數(shù)字；同步機(jī)勵(lì)磁裝置；大型礦山設(shè)備

中圖分類號(hào)：TM341 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）09-0056-02

目前工礦企業(yè)中有不少的同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁裝置是20世紀(jì)七八十年代的產(chǎn)品，電路基本形式以KGFL10型為代表，是分立元件插板式的電路結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期運(yùn)行至今，其控制和觸發(fā)部分故障率明顯增加，嚴(yán)重影響設(shè)備的正常運(yùn)行。而KGLF-2C型同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁裝置，系全數(shù)字化產(chǎn)品，此勵(lì)磁裝置具有良好的自診斷功能，能夠進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)及故障管理，可在線修改和顯示當(dāng)前運(yùn)行的各種參數(shù)，可循環(huán)存儲(chǔ)故障信息，運(yùn)行可靠，維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是目前取代KGFL10系列最好的替代產(chǎn)品。下面，我將KGLF-2C型全數(shù)字同步機(jī)勵(lì)磁裝置與KGFL10做詳細(xì)分析和闡述。

1 適用范圍

本勵(lì)磁裝置可適用于水泵、礦山通風(fēng)機(jī)、氣體壓縮機(jī)、球磨機(jī)、自磨機(jī)、破碎機(jī)、軋鋼機(jī)等重型負(fù)載類型的同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)。

2 KGFL10系列產(chǎn)品與KGLF-2C產(chǎn)品的不同

簡(jiǎn)單地說，KGLF-2C系列產(chǎn)品是在KGFL10系列產(chǎn)品的基礎(chǔ)上研制和開發(fā)的，是工業(yè)現(xiàn)代化、生產(chǎn)自動(dòng)化的產(chǎn)物結(jié)晶，也是人類減輕勞動(dòng)負(fù)擔(dān)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的必然結(jié)果。

KGFL10系列勵(lì)磁裝置是國(guó)內(nèi)20世紀(jì)80年代初期產(chǎn)品，是當(dāng)時(shí)大型重負(fù)荷啟動(dòng)設(shè)備同步電機(jī)的必要啟動(dòng)設(shè)備之一，它以經(jīng)久耐用、自動(dòng)投勵(lì)準(zhǔn)確度高而被廣泛推廣，其主要優(yōu)點(diǎn)是采用分立元件插板式的電路結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)是分立元件多、焊點(diǎn)多、插座多、易虛焊、脫焊等，造成設(shè)備不正常啟動(dòng)。

KGLF-2C全數(shù)字勵(lì)磁裝置，是近年來發(fā)展起來的先進(jìn)替代產(chǎn)品，它以占用空間小、故障率低、易于維護(hù)等特點(diǎn)越來越被廣大用戶所喜愛。運(yùn)行參數(shù)由人機(jī)界面觸摸屏設(shè)定，可微機(jī)智能完成轉(zhuǎn)差率檢測(cè)、滅磁控制、運(yùn)行顯示、實(shí)時(shí)投勵(lì)、脈沖形成、故障自診斷等功能，可在線修改和顯示當(dāng)前運(yùn)行的各種參數(shù)，并可循環(huán)存儲(chǔ)故障信息。

3 KGFL10勵(lì)磁裝置的改進(jìn)應(yīng)用

現(xiàn)在使用的20世紀(jì)80年代的KGFL10同步電機(jī)勵(lì)磁裝置，使用至今其滅磁部分故障和觸發(fā)部分故障率越來越多，已經(jīng)進(jìn)入維修更換期，由此，我建議可以使用深圳普威爾公司的一種新產(chǎn)品——維修通用型同步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁控制器進(jìn)行技術(shù)改造，它除了完全恢復(fù)勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行功能外，還能顯著提高原來勵(lì)磁系統(tǒng)的性能。改造工作中，可以保留原來的柜體、晶閘管和整流變壓器，其余元器件以專用大規(guī)模邏輯IC電路代替，這樣為節(jié)約成本提供了有效空間，在很多企業(yè)中被廣泛采用。

專用IC電路特色：

此同步電機(jī)勵(lì)磁控制器采用專用邏輯IC電路，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的控制和觸發(fā)，其可靠性和易用性優(yōu)于分立插板元件。用此控制器進(jìn)行維修改造，實(shí)現(xiàn)了勵(lì)磁技術(shù)的升級(jí)換代，又可保留原來的控制和操作工藝方式。

圖1 原理圖

控制器集成了可控整流和同步電機(jī)控制的核心技術(shù)（國(guó)家專利ZL200520061640），把原來勵(lì)磁控制的眾多插板的功能用一塊數(shù)字電路完成。技術(shù)集成的概念使控制器具有很好的可靠性、通用性和互換性，避免了繁瑣復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)維修。使用此控制器后勵(lì)磁的故障率極低，故障的維修時(shí)間大大縮短。

4 KGLF系列組成及主要特點(diǎn)

4.1 KGLF系列組成

KGLF-2C勵(lì)磁裝置控制核心由SEIMENS公司S7200-PLC和Pro-face GP37-24V觸摸屏與KGLF-2C型微機(jī)勵(lì)磁控制器組成，主回路選用6只KP500A/1800V晶閘管風(fēng)冷器件組成三相全控橋可控硅整流供電，采用全數(shù)字控制技術(shù)，運(yùn)行參數(shù)由人機(jī)界面觸摸屏設(shè)定，可微機(jī)智能完成轉(zhuǎn)差率檢測(cè)、滅磁控制、運(yùn)行顯示、實(shí)時(shí)投勵(lì)、脈沖形成、故障自診斷等功能。

4.2 主要特點(diǎn)

4.2.1 系統(tǒng)具有三種投勵(lì)磁方式，即優(yōu)先級(jí)投勵(lì)、次優(yōu)先級(jí)投勵(lì)、補(bǔ)償級(jí)投勵(lì)。

4.2.2 具有雙路滅磁功能，保證若轉(zhuǎn)子繞組一旦產(chǎn)生高壓，滅磁可及時(shí)開通，起到保護(hù)系統(tǒng)的作用。

4.2.3 具有完備的故障自診斷、報(bào)警、保護(hù)和顯示功能。裝置送電后，單片機(jī)首先檢查供電電源是否欠相，快熔是否熔斷，如果有欠相或快熔損壞，發(fā)出故障信號(hào)，系統(tǒng)不允許開車。開車前將工作方式開關(guān)XK置于“調(diào)試”位置，可以很方便地檢查裝置整流、滅磁、投勵(lì)等環(huán)節(jié)工作是否正常，從而確保開車萬無一失。系統(tǒng)中的五路穩(wěn)壓電源、六組脈沖、運(yùn)行狀態(tài)以及欠相、快熔熔斷、失磁、過流、失步、啟動(dòng)超時(shí)等各類故障等都有發(fā)光二極管顯示，同時(shí)還有故障代碼顯示功能。還可以在觸摸屏上查詢故障類型以及發(fā)生故障時(shí)間，可查詢200個(gè)故障記錄。

4.2.4 具有直觀的起動(dòng)過程監(jiān)控和顯示。起動(dòng)過程中將轉(zhuǎn)差信號(hào)的頻率折算為數(shù)碼顯示，采用倒計(jì)數(shù)方式顯示，操作人員可以直觀地監(jiān)視同步電動(dòng)機(jī)異步起動(dòng)全過程。

4.2.5 恒電流帶 cosΦ跟蹤補(bǔ)償控制方式。為了使同步電動(dòng)機(jī)投勵(lì)后能迅速、平滑、可靠地拖入同步，系統(tǒng)設(shè)有強(qiáng)勵(lì)整步控制。即在投勵(lì)開始時(shí)，勵(lì)磁電壓可強(qiáng)勵(lì)1.1～1.4倍，時(shí)間1～50s。強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)和時(shí)間根據(jù)需要可任意設(shè)定。

4.2.6 具有體積小、重量輕、免維護(hù)、運(yùn)行穩(wěn)定等眾多優(yōu)點(diǎn)。

5 結(jié)語

從以上分析看出，KGFL10系列是目前需要淘汰的老式勵(lì)磁啟動(dòng)裝置，但是為節(jié)約成本，改造它也是維持生產(chǎn)的有效方法。改造畢竟是在原來基礎(chǔ)上改造，沒有根除其不易維護(hù)的缺點(diǎn)。而KGLF-2C系列勵(lì)磁裝置是利用PLC技術(shù)、智能顯示功能，較為完善地把整流、消磁、投勵(lì)等諸多元素有機(jī)地結(jié)合起來，形成完整的同步電機(jī)啟動(dòng)程序，并且有200個(gè)故障循環(huán)記錄功能儲(chǔ)存設(shè)備信息，因此推廣和使用全數(shù)字勵(lì)磁啟動(dòng)裝置是穩(wěn)定生產(chǎn)、提高設(shè)備作業(yè)率的必然趨勢(shì)，是發(fā)展現(xiàn)代化礦山、建設(shè)環(huán)保型企業(yè)的必然

選擇。

參考文獻(xiàn)

[1]林敦.同步電機(jī)勵(lì)磁裝置的修理與改造[J].2008.

[2]邢兵鎖.全數(shù)字同步電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁裝置使用說明[J].礦山

機(jī)械，2000，（1）.

作者簡(jiǎn)介：馬仁君（1965—），男，河北遵化人，河北鋼鐵集團(tuán)淶源有色金屬有限公司高級(jí)項(xiàng)目管理師，研究方向：電氣工程。

（責(zé)任編輯：周 瓊）