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    我公司生產(chǎn)粉狀鈣鎂磷肥，球磨機(jī)為北京重型機(jī)械廠生產(chǎn)，型號(hào)為MQG 2 700×3 600濕式格子型，將其改為干式生產(chǎn)粉狀鈣鎂磷肥。球磨機(jī)使用的同步電機(jī)為沈陽產(chǎn)，功率400 kW，電機(jī)電源6 kV。啟動(dòng)柜、勵(lì)磁柜分別為湖南長(zhǎng)沙產(chǎn)GYN2 -10 -01 D和北京產(chǎn)KGI，F(xiàn)11-200/110。勵(lì)磁柜采用的是傳統(tǒng)的插件結(jié)構(gòu)，分離元件構(gòu)成，參數(shù)分散性大，調(diào)整困難，線路接觸點(diǎn)多。受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響大，氧化、接觸不良等問題經(jīng)常出現(xiàn)。設(shè)備運(yùn)行時(shí)故障頻繁，運(yùn)轉(zhuǎn)率低，造成產(chǎn)量低，消耗高，生產(chǎn)成本高，富通新能源生產(chǎn)銷售球磨機(jī)、雷蒙磨粉機(jī)等磨機(jī)機(jī)械。
1、球磨機(jī)勵(lì)磁柜改造前存在的問題
    (1)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，很難作到準(zhǔn)確順極性投勵(lì)，有時(shí)啟動(dòng)3～4次，每次必須調(diào)整，反復(fù)插拔插件檢查，給維修和操作帶來困難，影響正常生產(chǎn)。
    (2)三相平衡調(diào)整困難，經(jīng)常由于三相不平衡，造成可控硅負(fù)荷不均衡，使負(fù)荷重的一相過熱而燒壞。同時(shí)，造成同一橋臂可控硅相繼損壞，一次故障直接維修費(fèi)近2 000元。
    (3)插件箱分離元件板多達(dá)11塊，經(jīng)常出現(xiàn)啟動(dòng)失敗、滅磁誤導(dǎo)通、缺相、斷相、勵(lì)磁電壓不穩(wěn)、三相不平衡等故障。
    (4)勵(lì)磁柜和啟動(dòng)柜由于不是同一廠家生產(chǎn)，連鎖，保護(hù)方面重復(fù)或不匹配。
    (5)滅磁性能差，調(diào)節(jié)不方便，甚至燒毀可控硅。運(yùn)行時(shí)誤動(dòng)作，引起滅磁放電、電阻發(fā)熱或燒毀。
    為此，我公司采用了四川鄰水精正電器廠研制生產(chǎn)的JKCL -Ⅲ型集成電路晶閘管控制單元，對(duì)原來的勵(lì)磁柜勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行了改造。
2、采用JKCL -Ⅲ型集成電路晶閘管控制單元改造原KGLF11-200/110勵(lì)磁柜勵(lì)磁系統(tǒng)
2.1勵(lì)磁柜勵(lì)磁系統(tǒng)安裝
W5使勵(lì)磁有一定輸出電壓。并以此電壓為標(biāo)準(zhǔn)，拔掉IC2，分別插上IC3、IC1，與IC2相比較。如果輸出電壓有差異，微調(diào)三相平衡電位器W12、W14使三相輸出平衡，反復(fù)調(diào)節(jié)二三次，如差異過大，應(yīng)核對(duì)同步信號(hào)相序是否正確作仔細(xì)檢查，然后將IC1、IC2、IC3全插上。
    (4)  三相全控橋調(diào)試調(diào)節(jié)電位器W4，當(dāng)IC6的6腳輸出0.7 V時(shí)，用示波器觀察，使控制角在140°左右的逆變區(qū)。
    (5)微調(diào)反饋電位器W6，使反饋深度適當(dāng)，即電網(wǎng)電壓變化時(shí)，整流輸出基本恒定。
    (6)順極性過零投勵(lì)、投全壓調(diào)整  調(diào)節(jié)電位器W8、W9可分別改變順極性過零（滑差投勵(lì)）投勵(lì)充電時(shí)間常數(shù)、投全壓充電時(shí)間常數(shù)。調(diào)試時(shí)可采用周波積算器，也可采用信號(hào)發(fā)生器。
    (7)時(shí)間投勵(lì)調(diào)整  在集控單元內(nèi)短接光隔
    (1)去掉原有的勵(lì)磁屏插件箱，按新舊原理接線圖（見圖1和圖2）以及新舊原理接線圖線號(hào)對(duì)照表（見表1），將JKCL -Ⅲ型集成電路晶閘管控制元和勵(lì)磁電路正確連接。
    (2)交流220 V電源從風(fēng)機(jī)接觸器下端引出，與勵(lì)磁柜上檢測(cè)/允許啟動(dòng)開關(guān)并聯(lián)，引入JKCL -Ⅲ型集成電路晶閘管控制單元。
    以上接線完畢，并確認(rèn)接線正確無誤后，進(jìn)入調(diào)試階段。
2.2改造后勵(lì)磁系統(tǒng)的調(diào)試步驟
    (1)打開控制單元蓋板，將反饋電位器W6按順時(shí)針調(diào)到最大，即不加反饋信號(hào)，并把給定電位器W5反時(shí)針調(diào)到最小。
    (2)將勵(lì)磁柜上檢測(cè)／允許啟動(dòng)開關(guān)轉(zhuǎn)換至檢測(cè)位置，接通控制單元電源，啟動(dòng)勵(lì)磁。
    (3)三相輸出平衡調(diào)整  反復(fù)調(diào)節(jié)集控單元內(nèi)電位器Wl、W2、W3，使交流同步信號(hào)電源輸入點(diǎn)a″、b″、c″對(duì)地電壓為交流15V。斷電拔掉可控硅移相觸發(fā)器IC1、IC3，留IC2。啟動(dòng)勵(lì)磁，調(diào)節(jié)給定電位器GD1，把電位器W7調(diào)至略長(zhǎng)于滑差投勵(lì)時(shí)間，一般在2.5～6s。
    (8)滅磁調(diào)節(jié)啟動(dòng)勵(lì)磁，將勵(lì)磁輸出電壓調(diào)至正常使用值，按下滅磁按鈕，分別調(diào)節(jié)電位器W15、W16，使滅磁可控硅剛好導(dǎo)通時(shí)即可。
    以上安裝調(diào)試不需要對(duì)原勵(lì)磁柜主回路做任何改動(dòng)，接線正確調(diào)試均正常后，接上同步電機(jī)勵(lì)磁線圈，整個(gè)安裝調(diào)試完畢。可帶同步電機(jī)運(yùn)行，正常投勵(lì)后，面板上±15V電源、投勵(lì)、給定、6個(gè)輸出脈沖等指示燈應(yīng)亮，說明集控單元工作正常。否則，集控單元沒有正常工作。
3、常見故障排除方法
    (1)球磨機(jī)啟動(dòng)后集控單元不投勵(lì)。問題可能在集控單元，也可能是球磨機(jī)高壓開關(guān)柜與勵(lì)磁屏之間的電氣聯(lián)系信號(hào)中斷，從而無～220V電源供給集控單元，這時(shí)可用勵(lì)磁屏上的檢測(cè)／允許啟動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)，轉(zhuǎn)換到檢測(cè)位置直接供給集控單元～220V電源。如仍不投勵(lì)，則問題出在電氣聯(lián)系信號(hào)中斷，可檢查連線接點(diǎn)及球磨機(jī)高壓開關(guān)柜輔助接點(diǎn)。否則問題出在集控單元上，需檢查集控單元投勵(lì)電路。
    (2)勵(lì)磁投入后，集控單元給定指示燈不亮。首先檢查有無勵(lì)磁電流電壓，然后檢查集成運(yùn)算放大器IC6的6腳有無O—lo V電壓，如有，檢查R9是否損壞，如無，檢測(cè)IC6的7腳、4腳是否分別為+15V、-15 V；若沒有，檢查正負(fù)三端穩(wěn)壓管IC13、IC12及電源部分工作是否正常，若有，檢查IC6的3腳有無4V；無4V時(shí)，檢測(cè)二極管及電阻D2、Dl、Rl是否損壞，有4V時(shí)，調(diào)節(jié)反饋電位器W6是否正常，正常則反饋調(diào)節(jié)不合理，不正常則IC6壞。
    (3)投勵(lì)后，輸出脈沖指示燈不亮。檢查給定、投勵(lì)部分是否正常，正常時(shí)，檢查放大三極管T1～T6的C極有無23 V及T1～T6是否正常工作，同時(shí)檢測(cè)脈沖變壓器MB1～MB6及相關(guān)連線是否完好。以上均正常時(shí)，用代換法更換六路雙脈沖形成器IC4或脈沖列調(diào)制形成器IC5，逐級(jí)檢查可排除故障。
    (4)勵(lì)磁機(jī)正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)滅磁。檢測(cè)滅磁調(diào)節(jié)電位器W15、W16是否調(diào)節(jié)得當(dāng)，滅磁調(diào)節(jié)電位器W15，W16及15、17號(hào)線和滅磁可控硅是否完好，通電檢測(cè)滅磁繼電器J3、J4是否正常工作，逐級(jí)檢查各故障點(diǎn)并排除故障。
    (5)檢測(cè)時(shí)，滅磁檢測(cè)無效。分別調(diào)節(jié)滅磁電位器W15、W16，同時(shí)檢測(cè)與之對(duì)應(yīng)的滅磁可控硅門極G和陰極K之間電壓是否從小到大變化，如是，檢查滅磁按扭和電阻R73、R74是否損壞。否則，檢查電阻R75—R78及二極管D38、D39,穩(wěn)壓管DW8、DW9以及相關(guān)的連線是否完好，同時(shí)檢查滅磁可控硅是否正常。
    (6)勵(lì)磁輸出電壓電流偏低或無。脈沖輸出指示燈是否有指示，如果有，檢測(cè)三相輸出電壓是否平衡，檢查每個(gè)整流可控硅的門極G和陰極K之間有無高于150 mV電壓及整流可控硅和速熔保險(xiǎn)有無損壞；若均正常時(shí)，用代換法檢查可控硅移相觸發(fā)器JC1～I(xiàn)C3，六路雙脈沖形成器IC4及脈沖列調(diào)制形成器IC5，并逐步試機(jī)，直到排除故障。
4、改造后運(yùn)行性能分析
    JKCI，一Ⅲ型集成電路晶閘管控制單元采用先進(jìn)的KC系列可控硅專用移相觸發(fā)電路為核心，由移相觸發(fā)、運(yùn)算放大、投全壓及投勵(lì)、滅磁等部分組成。移相范圍寬，正負(fù)半周脈沖相位均衡性好，對(duì)同步電壓要求小。還有脈沖列調(diào)制形成器和六路雙脈沖形成器等功能，能對(duì)1 000 A以下可控硅構(gòu)成的三相全控橋、半控橋供電裝置進(jìn)行可靠的移相觸發(fā)控制。投勵(lì)采用順極性過零投勵(lì)(轉(zhuǎn)子滑差按4%～5%)和時(shí)間投勵(lì)(1～15 s可調(diào))2種方式并用。投勵(lì)過程平穩(wěn)可靠，對(duì)電機(jī)無沖擊。
    用JKCL一M型集成電路晶閘管控制單元對(duì)球磨機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)進(jìn)行改造具有如下優(yōu)點(diǎn)：
    (1)采用集成電路，性能可靠，功耗低，使用壽命長(zhǎng)。
    (2)  引出線少，安裝時(shí)間短（一般情況改造1臺(tái)只需要2h左右），調(diào)試方便，易于維修。
    (3)功能指示齊全，便于監(jiān)視和掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況。
    (4)三相不平衡調(diào)試好后，再也沒有出現(xiàn)三相不平衡造成可控硅燒毀的現(xiàn)象。
    (5)  投勵(lì)準(zhǔn)確  除采用順極性過零投勵(lì)方式外，另增加時(shí)間投勵(lì)電路，對(duì)容易進(jìn)入同步而捕捉不到滑差信號(hào)是一種補(bǔ)投方式，保證啟動(dòng)一次成功。
    (6)滅磁可靠  滅磁采用啟動(dòng)時(shí)低通滅磁，運(yùn)行時(shí)高通滅磁，避免啟動(dòng)時(shí)滅磁效果差，運(yùn)行時(shí)帶阻的現(xiàn)象。
    (7)改造容易  改造時(shí)原勵(lì)磁屏主電路不做任何變動(dòng)，只需去掉老插件箱，按圖接好線，2h左右即可完成改造。
    (8)球磨機(jī)電氣部分出現(xiàn)故障，很容易判斷故障是在勵(lì)磁部分還是啟動(dòng)部分，縮短維修處理時(shí)間。
5、改造后的效果評(píng)析
    (1)該勵(lì)磁系統(tǒng)只需投入1萬元左右就可將原勵(lì)磁柜勵(lì)磁系統(tǒng)改造完畢。改造后，球磨機(jī)啟動(dòng)可靠，投勵(lì)準(zhǔn)確，運(yùn)行穩(wěn)定，檢修方便，排除故障容易，從而保證了生產(chǎn)的連續(xù)性、穩(wěn)定性。
    (2)改造后的勵(lì)磁系統(tǒng)經(jīng)過2年多運(yùn)行，故障率低，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率大大提高，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增加，動(dòng)力消耗下降，維修成本低，生產(chǎn)效率高。改造前后球磨機(jī)產(chǎn)量、消耗及運(yùn)行指標(biāo)的比較見表2。
    我公司此規(guī)格球磨機(jī)設(shè)計(jì)能力按12萬t/a計(jì)，直接收益每年可達(dá)12萬元左右，間接收益每年可達(dá)18萬元左右。