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采用JKCL-Ⅲ型集成电路晶闸管控制单元改造球磨机励磁系统
发布时间：2013-07-08 08:06 来源：未知
我公司生产粉状钙镁磷肥，球磨机为北京重型机械厂生产，型号为MQG 2 700×3 600湿式格子型，将其改为干式生产粉状钙镁磷肥。球磨机使用的同步电机为沈阳产，功率400 kW，电机电源6 kV。启动柜、励磁柜分别为湖南长沙产GYN2 -10 -01 D和北京产KGI，F11-200/110。励磁柜采用的是传统的插件结构，分离元件构成，参数分散性大，调整困难，线路接触点多。受现场环境影响大，氧化、接触不良等问题经常出现。设备运行时故障频繁，运转率低，造成产量低，消耗高，生产成本高，富通新能源生产销售球磨机、雷蒙磨粉机等磨机机械。
1、球磨机励磁柜改造前存在的问题
(1)电机启动时，很难作到准确顺极性投励，有时启动3～4次，每次必须调整，反复插拔插件检查，给维修和操作带来困难，影响正常生产。
(2)三相平衡调整困难，经常由于三相不平衡，造成可控硅负荷不均衡，使负荷重的一相过热而烧坏。同时，造成同一桥臂可控硅相继损坏，一次故障直接维修费近2 000元。
(3)插件箱分离元件板多达11块，经常出现启动失败、灭磁误导通、缺相、断相、励磁电压不稳、三相不平衡等故障。
(4)励磁柜和启动柜由于不是同一厂家生产，连锁，�；し矫嬷馗椿虿黄ヅ�。
(5)灭磁性能差，调节不方便，甚至烧毁可控硅。运行时误动作，引起灭磁放电、电阻发热或烧毁。
为此，我公司采用了四川邻水精正电器厂研制生产的JKCL -Ⅲ型集成电路晶闸管控制单元，对原来的励磁柜励磁系统进行了改造。
2、采用JKCL -Ⅲ型集成电路晶闸管控制单元改造原KGLF11-200/110励磁柜励磁系统
2.1励磁柜励磁系统安装
W5使励磁有一定输出电压。并以此电压为标准，拔掉IC2，分别插上IC3、IC1，与IC2相比较。如果输出电压有差异，微调三相平衡电位器W12、W14使三相输出平衡，反复调节二三次，如差异过大，应核对同步信号相序是否正确作仔细检查，然后将IC1、IC2、IC3全插上。
(4) 三相全控桥调试调节电位器W4，当IC6的6脚输出0.7 V时，用示波器观察，使控制角在140°左右的逆变区。
(5)微调反馈电位器W6，使反馈深度适当，即电网电压变化时，整流输出基本恒定。
(6)顺极性过零投励、投全压调整 调节电位器W8、W9可分别改变顺极性过零（滑差投励）投励充电时间常数、投全压充电时间常数。调试时可采用周波积算器，也可采用信号发生器。
(7)时间投励调整 在集控单元内短接光隔
(1)去掉原有的励磁屏插件箱，按新旧原理接线图（见图1和图2）以及新旧原理接线图线号对照表（见表1），将JKCL -Ⅲ型集成电路晶闸管控制元和励磁电路正确连接。
(2)交流220 V电源从风机接触器下端引出，与励磁柜上检测/允许启动开关并联，引入JKCL -Ⅲ型集成电路晶闸管控制单元。
以上接线完毕，并确认接线正确无误后，进入调试阶段。
2.2改造后励磁系统的调试步骤
(1)打开控制单元盖板，将反馈电位器W6按顺时针调到最大，即不加反馈信号，并把给定电位器W5反时针调到最小。
(2)将励磁柜上检测／允许启动开关转换至检测位置，接通控制单元电源，启动励磁。
(3)三相输出平衡调整 反复调节集控单元内电位器Wl、W2、W3，使交流同步信号电源输入点a″、b″、c″对地电压为交流15V。断电拔掉可控硅移相触发器IC1、IC3，留IC2。启动励磁，调节给定电位器GD1，把电位器W7调至略长于滑差投励时间，一般在2.5～6s。
(8)灭磁调节启动励磁，将励磁输出电压调至正常使用值，按下灭磁按钮，分别调节电位器W15、W16，使灭磁可控硅刚好导通时即可。
以上安装调试不需要对原励磁柜主回路做任何改动，接线正确调试均正常后，接上同步电机励磁线圈，整个安装调试完毕�？纱降缁诵�，正常投励后，面板上±15V电源、投励、给定、6个输出脉冲等指示灯应亮，说明集控单元工作正常。否则，集控单元没有正常工作。
3、常见故障排除方法
(1)球磨机启动后集控单元不投励。问题可能在集控单元，也可能是球磨机高压开关柜与励磁屏之间的电气联系信号中断，从而无～220V电源供给集控单元，这时可用励磁屏上的检测／允许启动转换开关，转换到检测位置直接供给集控单元～220V电源。如仍不投励，则问题出在电气联系信号中断，可检查连线接点及球磨机高压开关柜辅助接点。否则问题出在集控单元上，需检查集控单元投励电路。
(2)励磁投入后，集控单元给定指示灯不亮。首先检查有无励磁电流电压，然后检查集成运算放大器IC6的6脚有无O—lo V电压，如有，检查R9是否损坏，如无，检测IC6的7脚、4脚是否分别为+15V、-15 V；若没有，检查正负三端稳压管IC13、IC12及电源部分工作是否正常，若有，检查IC6的3脚有无4V；无4V时，检测二极管及电阻D2、Dl、Rl是否损坏，有4V时，调节反馈电位器W6是否正常，正常则反馈调节不合理，不正常则IC6坏。
(3)投励后，输出脉冲指示灯不亮。检查给定、投励部分是否正常，正常时，检查放大三极管T1～T6的C极有无23 V及T1～T6是否正常工作，同时检测脉冲变压器MB1～MB6及相关连线是否完好。以上均正常时，用代换法更换六路双脉冲形成器IC4或脉冲列调制形成器IC5，逐级检查可排除故障。
(4)励磁机正常运行时出现灭磁。检测灭磁调节电位器W15、W16是否调节得当，灭磁调节电位器W15，W16及15、17号线和灭磁可控硅是否完好，通电检测灭磁继电器J3、J4是否正常工作，逐级检查各故障点并排除故障。
(5)检测时，灭磁检测无效。分别调节灭磁电位器W15、W16，同时检测与之对应的灭磁可控硅门极G和阴极K之间电压是否从小到大变化，如是，检查灭磁按扭和电阻R73、R74是否损坏。否则，检查电阻R75—R78及二极管D38、D39,稳压管DW8、DW9以及相关的连线是否完好，同时检查灭磁可控硅是否正常。
(6)励磁输出电压电流偏低或无。脉冲输出指示灯是否有指示，如果有，检测三相输出电压是否平衡，检查每个整流可控硅的门极G和阴极K之间有无高于150 mV电压及整流可控硅和速熔保险有无损坏；若均正常时，用代换法检查可控硅移相触发器JC1～IC3，六路双脉冲形成器IC4及脉冲列调制形成器IC5，并逐步试机，直到排除故障。
4、改造后运行性能分析
JKCI，一Ⅲ型集成电路晶闸管控制单元采用先进的KC系列可控硅专用移相触发电路为核心，由移相触发、运算放大、投全压及投励、灭磁等部分组成。移相范围宽，正负半周脉冲相位均衡性好，对同步电压要求小。还有脉冲列调制形成器和六路双脉冲形成器等功能，能对1 000 A以下可控硅构成的三相全控桥、半控桥供电装置进行可靠的移相触发控制。投励采用顺极性过零投励(转子滑差按4%～5%)和时间投励(1～15 s可调)2种方式并用。投励过程平稳可靠，对电机无冲击。
用JKCL一M型集成电路晶闸管控制单元对球磨机励磁系统进行改造具有如下优点：
(1)采用集成电路，性能可靠，功耗低，使用寿命长。
(2) 引出线少，安装时间短（一般情况改造1台只需要2h左右），调试方便，易于维修。
(3)功能指示齐全，便于监视和掌握设备的运行状况。
(4)三相不平衡调试好后，再也没有出现三相不平衡造成可控硅烧毁的现象。
(5) 投励准确 除采用顺极性过零投励方式外，另增加时间投励电路，对容易进入同步而捕捉不到滑差信号是一种补投方式，保证启动一次成功。
(6)灭磁可靠 灭磁采用启动时低通灭磁，运行时高通灭磁，避免启动时灭磁效果差，运行时带阻的现象。
(7)改造容易 改造时原励磁屏主电路不做任何变动，只需去掉老插件箱，按图接好线，2h左右即可完成改造。
(8)球磨机电气部分出现故障，很容易判断故障是在励磁部分还是启动部分，缩短维修处理时间。
5、改造后的效果评析
(1)该励磁系统只需投入1万元左右就可将原励磁柜励磁系统改造完毕。改造后，球磨机启动可靠，投励准确，运行稳定，检修方便，排除故障容易，从而保证了生产的连续性、稳定性。
(2)改造后的励磁系统经过2年多运行，故障率低，设备运转率大大提高，台时产量增加，动力消耗下降，维修成本低，生产效率高。改造前后球磨机产量、消耗及运行指标的比较见表2。
我公司此规格球磨机设计能力按12万t/a计，直接收益每年可达12万元左右，间接收益每年可达18万元左右。
