QBRG型矿用高压隔爆软起动器

QBRG矿用隔爆型高压软起动

一、高压软起动技术介绍.

低压软起动早在十年前就面世于国内并很快普及于各行业大量使用,近几年在煤矿井下皮带运输机、水泵上也大量采用了低压软起动并显示出其很大的优越性巳为大家所认识。高压软起动引入国内不过五年时间,在近三年才逐渐被应用于煤矿井下,由于用户对其技术认识不足,往往在选型时无从适手,本章就此目的向用户作一高压软起动技术介绍。

高压软起动是集控制、光电、电力电子、高压技术等为一体的高技术产品,在国外也只少数几个国家在生产,其品牌也不多国内基本空白。当今世界知名三大品牌高压软起源于美国BENSHAW(本秀)、MOTORTNICS(摩托托尼)及以色列的索肯；另外有美国ROCKWELL(罗克韦尔) A-B公司生产的软起动器；本秀和摩托托尼是美国高低压软起动最专业的制造商,特别是本秀的产品非常有理念其专业技术已达到了顶峰, 其开发的专利Tru Torque转矩斜坡起动方式，可使电机在起动中接近额定转速时不会造成对机械设备产生冲出，另其较高的过载能力也体现出其很高的可靠性；不愧是世界上最先进的中高压软起动控制器。BENSHAW公司早在1988年研制成功世界第一台高压软起动，又于1996年成为世界第一个取得UL认证的中高压软起动制造商，直到当今仍是中高压软起动控制技术的先驱。在全世界有着众多跨国用户：carrier、Ford、GE、Martin-Marietta、Siemens、Chrysler、H．J．Heinz、GM、IBM、3M、Vulcan等几十个国家和地区。1998年中国武钢引用了本秀10（6）KV5000KW高压软起动，中石油、中海油、中冶集团均大量采用了本秀10（6）KV高压软起动。MOTORTNICS(摩托托尼)及以色列的索肯目前国内应用较少。ROCKWELL(罗克韦尔)公司的主营业务是通讯和航空电子产品，凭借其在工业应用方面的优势是最早进入中国市场，目前在国内煤矿井下使用的主要是以本秀和A-B产品为主流的机芯。

高压软起动的起动控制部份与低压软起动相似,但晶闸管触发部份体现了很高的技术含量同时也是卖价的亮点,各品牌的先进技术亮点也在于此。高压软起动为适应各电网的峰值电压,对于10（6）KV软起动其峰值相电压比率必须达19.5KV,线电压达39KV;由于目前晶闸管的制造水平最高峰值电压是6500V,为满足要求采用每相6对管子串联(每对二只反并联))三相共18对计36只晶闸管,为使用中确保串联中每对管子承受均等电压,在电路中还需有静态均压、动态均压、dv/dt吸收等技术措施来保证晶闸管的安全。在高压晶闸管触发中必须严格保证串联中三对晶闸管触发导通时间绝对一致,都采取强脉冲触发方式,要求脉冲前沿上升时间≤1uS,脉冲幅值要足够高并具足够的触发电流,因此为保护价格昂贵的高压晶闸管串联组,都采用了非常专业的高可靠触发技术,然而在低压软起动中由于触发要求低以及成本限止都采用了简单的普通触发电路,所以相比之下高压软起动可靠性要比低压软起动高得多,在正常使用中一般不会轻易损坏。

在触发电路中由CPU控制器产生控制时序脉冲信号,在脉冲信号送往高压触发电路传输中采用光纤来进行信号传递和高低压间的绝缘隔离,信号传输中具有很高的抗干扰性能确保脉冲信号高度完整和不失真。

高压触发电路技术是体现出制造商对高压触发技术的专业程度，不同的制造商在该技术上会有较大差距,罗克韦尔A-B公司的产品高压触发取能采用大功率电阻在高压上降压的方法,其优点是取能电路简单,缺点是大功率电阻体积大、发热量大、效率低功耗大,必须给足够的空间去散热,特别是当电网电压低于额定电压时会造成触发功率下降。本秀公司在其产品中采取了非常专业和独特的在低压电源上取能然后变频成高频,通过高频变压器来对高低压间绝缘隔离后再向高压触发系统供能的方法,缺点是取能电路复杂、制造难度大、成本较高,优点是体积小、高可靠、高效率、无发热、对电网电压适应宽从而保证触发电流恒定,大大提高了触发可靠性,另不同之处是本秀产品把高压晶闸管串联组及高压触发电路和取能电路组合成积木化一体,体积小巧接线简单使组装简单化(见附图),由于本秀产品综合技术非常先进可靠所以很适合煤矿井下使用。

目前我公司生产的QBRG-400/10（6）K隔爆型高压软起动是由我公司高压软起动专业工程师为主组成的高压软起动研发组，经对世界上各公司高压软起动产品技术进行大量深层次对比后，最终选用美国BENSHAW公司原装技术精心组装的产品,隔爆外壳是我公司独立开发的新颖快开门结构,同时把下腔主杌设计成手车,使整机工艺结构,简单、合理、美观、安全可靠。

我公司研制成功的新型QBRG-400/10（6）K型10（6）KV矿用隔爆型高压软起动控制器,这种新型高压软起动控制器采用了当今世界上顶级高压晶闸管触发技术。由于晶闸管一旦触发导通后,即使去掉控制门极信号,器件仍维持导通不变,晶闸管所特有的性质叫擎住特性。导通之后,只要流过

器件的电流逐渐减小到某值(<维持电流),器件又可恢复到阻断状态,这种关断称为自然关断。目前国内外高低压软起动全部为晶闸管自然关断;关断过程中由于器件电荷存贮效应,由导通到正向电流过零之后并不会立即恢复阻断,而是继续有反向电流流过,一直到存贮载流子基本消失之后才趋于稳定的器件漏电流值。因此这部份电流的变化在感性负载(电机负载)电路上将产生很大的尖峰电压及很高的du/dt现象造成器件击穿;所以必须采用RC滤波器来吸收尖峰电压,晶闸管在高压电路串联运用中更是对RC参数及品质要求非常严格。目前我公司在QBRG-400/10（6）K中采用的新颖触发技术,能有利于晶闸管性能的改善,可使器件对阳极端产生的振荡电压及du/dt等因素的影响不敏感,而保持稳定的阻断状态,同时du/dt特性提高,而不完全依赖于RC滤波器,大幅度提升了器件在运行中的可靠性。

QBRG-400/10（6）K矿用隔爆交流高压软起动控制器（快开门结构）

BENSHAW原

装技术）

QBRG-400/10

（6）K矿用隔

爆型交流高压

软起动控制器

内部结构