軟啟動(dòng)器燒毀的原因分析與解決方法
類似軟啟動(dòng)器之類的精密設(shè)備．一旦出現(xiàn)故障．一線工人往往會(huì)借口設(shè)備技術(shù)太高而退縮不前 但在實(shí)際工作中．有時(shí)越精密的設(shè)備．出現(xiàn)故障的原因越簡(jiǎn)單 現(xiàn)在就結(jié)合實(shí)際工作中出現(xiàn)的軟啟動(dòng)器燒毀的另類原因進(jìn)行分析．并探討一下解決方法。
1 問題的提出
唐鋼煉鐵廠r南區(qū)、3×60m 燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦成品帶冷機(jī)選用G4．73．18D型鼓風(fēng)機(jī)．配用電機(jī)為Y2．355-6 185kW． 三臺(tái)燒結(jié)機(jī)共使用4 X 3=12臺(tái) 為解決交流電機(jī)在直接啟動(dòng)或采用星三角啟動(dòng)中產(chǎn)生的電壓和電流突變．降低電網(wǎng)負(fù)載．減低不可接受的電壓波動(dòng)．減少對(duì)電網(wǎng)中其它設(shè)備的影響．原設(shè)計(jì)為所有鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)配置了HPS2D470型軟啟動(dòng)器．共12套自2004年6月三部燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)以來至2004年9月問．燒結(jié)帶冷風(fēng)機(jī)軟啟動(dòng)器在使用過程中平均每月出現(xiàn)一次設(shè)備事故．軟啟動(dòng)器燒毀．同時(shí)燒毀與之配套的CBM30-630H／32002型空氣斷路器。平均每次故障處理時(shí)間為4h。嚴(yán)重制約了燒結(jié)生產(chǎn)的順利進(jìn)行．造成了很大的人力、物力浪費(fèi)。
2 原因分析
查閱技術(shù)資料得知．現(xiàn)用所有鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)配置的HPS2D470型軟啟動(dòng)器．均是無電子過載保護(hù)的型號(hào)．另有HPS2DH系列軟啟動(dòng)器為帶電子過載保護(hù)的型號(hào)．后者比前者自保護(hù)功能更全面，但經(jīng)試用．還是出現(xiàn)相同故障．保護(hù)功能并無故障顯示 同時(shí)．根據(jù)跟蹤監(jiān)控．帶冷風(fēng)機(jī)電機(jī)啟動(dòng)并無異常．所有啟動(dòng)參數(shù)均在軟啟動(dòng)器允許范圍之內(nèi)．經(jīng)檢驗(yàn)各種安裝參數(shù)也全部符合標(biāo)準(zhǔn)。
我們經(jīng)過對(duì)燒毀的軟啟動(dòng)器和空氣斷路器拆修．發(fā)現(xiàn)所有故障點(diǎn)都有相同現(xiàn)象：軟啟動(dòng)器為導(dǎo)通可控硅燒毀．空氣斷路器為主觸頭燒毀。進(jìn)一步分析軟啟動(dòng)器基本啟動(dòng)原理為：利用兩只反向并聯(lián)的可控硅作為主回路．由中央處理器按照可調(diào)節(jié)設(shè)定參數(shù)的給定條件，控制可控硅的控制角，使可控硅導(dǎo)通角緩慢打開．輸出電壓逐漸上升到額定電壓，電機(jī)啟動(dòng)電流緩慢提高，電機(jī)緩慢啟動(dòng)．從而達(dá)到限流、減少對(duì)電網(wǎng)影響的目的。
通過研究．我們認(rèn)為故障點(diǎn)是：由于軟啟動(dòng)器可控硅使用鋁質(zhì)底座．而兼有散熱和導(dǎo)電雙重作用的底座表面存有氧化膜．此氧化膜可能是在生產(chǎn)底座時(shí)形成的．在組裝軟啟動(dòng)器時(shí)沒能處理掉，從而在與可控硅的接觸面存在較大電阻f見示意圖1)。
在參與導(dǎo)電時(shí)．工作之初．所有工作是正常的．但由于接觸電阻的存在．因功率損耗而發(fā)熱．在一D時(shí)間后．在接觸面產(chǎn)生電腐蝕．使接觸面電阻進(jìn)一步增大．從而在啟動(dòng)過程中出現(xiàn)電火花．并逐漸形成惡性循環(huán)．Z終因造成兩相和對(duì)地弧光短路．燒毀可控硅元件和引出銅排．同時(shí)過大的短路電流造成保護(hù)空氣斷路器在分?jǐn)鄷r(shí)觸頭嚴(yán)重?zé)g而廢。
3 解決方案
分析出了故障的可能原因．我們決定對(duì)現(xiàn)使用的軟啟動(dòng)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性改造．改造方案為利用定修時(shí)間．對(duì)軟啟動(dòng)器進(jìn)行如下處理：
(1)將軟啟動(dòng)器可控硅散熱底座表面的氧化層用細(xì)紗布打磨掉
(2)將軟啟動(dòng)器接線銅排重新上錫處理
(3)將軟啟動(dòng)器可控硅與散熱底座接觸面間均勻涂抹導(dǎo)電膏
(4)將接線螺栓改用剛性材質(zhì)．并加彈簧墊圈。
我們利用定修時(shí)間對(duì)燒結(jié)機(jī)帶冷鼓風(fēng)機(jī)軟啟動(dòng)器全部進(jìn)行了改造．自改造完成至今．帶冷鼓風(fēng)機(jī)軟啟動(dòng)器沒有任何故障．改造取得了非常好的效果。
4 結(jié)論
設(shè)備出現(xiàn)故障．部分原因是由于安裝工藝或使用環(huán)境不利造成的．而對(duì)于精密設(shè)備．出現(xiàn)故障后．往往令使用單位無所是從．我們立足實(shí)際．積極進(jìn)行設(shè)備的合理改造 對(duì)HPS2D470型軟啟動(dòng)器進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)性改造．通過打磨掉軟啟動(dòng)器可控硅散熱底座表面的氧化層．消除了接觸電阻產(chǎn)生的根源：而軟啟動(dòng)器接線銅排重新上錫處理．進(jìn)一步消除了接觸電阻產(chǎn)生的可能因素：將軟啟動(dòng)器可控硅與散熱底座接觸面間均勻涂抹導(dǎo)電膏．將接線螺栓改用剛性材質(zhì)．并加彈簧墊圈．都是為了盡可能減少接觸電阻的措施 改造措施根除了設(shè)備故障，同時(shí)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益：
每年減少因軟啟動(dòng)器和空氣斷路器燒毀的事故造成的減產(chǎn)損失57．6萬元：每年減少備件費(fèi)用損失39．6萬元 二者合計(jì)．每年減少損失97．2萬元 整個(gè)改造費(fèi)用投入0．36萬元．則整個(gè)改造的年創(chuàng)效為96．84萬元。
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