软启动说明书

目 录
1、概述 2
2、技术参数 3
3、产品特点 3
4、结构特征与外形尺寸 3
5、软起动控制器的外接端子说明 4
6、软启动器工作原理说明: 5
7、安装、使用操作说明 5
8、保护功能 6
9、软起动控制器参数设置操作说明 7
10、软起动器的起动模式及应用 10
11、维护保养 11
12、运输与储存 11
13、注意事项 11
14、故障分析与检修 12
15、电气原理图与元件列表: 12

!在安装使用前请仔细阅读本安装说明书!
1、概述
随着我国煤炭生产机械化、自动化程度的不断提高,长距离、大运量、高速度的皮带运输机日益增多。由于其特殊的工况,超载现象比较严重,该类设备在起动过程中,对煤矿井下电网及皮带运输机机械系统的冲击非常巨大,因此,解决皮带运输机的软起动,是矿井运输、安全生产、延长皮带寿命的关键问题。
QJR-400系列矿用隔爆兼本质安全型交流软起动器(以下简称起动器),它同时具有矿用真空磁力起动器和交流电机软启动的功能,是一种集机、电一体化的高科技产品,更主要的是具有模块化结构,全中文液晶显示;特别便于使用和维修。该产品适用于交流1140V、660V或660V、380V电压、工作电流在400以内的异步电动机重负荷软起动,通过控制电压或电流上升实现对电动机的起动控制,其控制功能包括对电动机的起动、可控加速、运行、可控减速,控制方式可就地控制,也可远方控制,并可在停机时设定正、反转。软起动时具有起动电流小、起动速度平稳可靠、胶带无振动、对电网冲击小等优点,且起动曲线可根据现场实际状况调整设定,从而减少起动时的胶带张力,降低对胶带带强的要求,进而可以降低胶带机的初期投资,延长了胶带的使用寿命。直接起动时,它具有磁力起动器的各种功能,即真空接触器能起动和分断各种情况下的电机负荷;软起动器还具有过压、欠压、短路、过载、断相(相不平衡)及漏电闭锁综合保护功能 。
本设备适用于煤矿井下、露天煤矿、冶金矿山、选煤厂等大负荷恶劣环境中运输设备软起动,广泛用于老产品的软起动/直接起动的替代。
1.1 型号的组成及其代表意义
Q J R - 400 / □
额定电压 (1140\660或660\ 380)
额定电流 (400A)
软起动
隔爆兼本质安全型
起动器
1.2 环境要求
(1)海拔高度不超过2000m;
(2)周围环境温度不超过-5℃~+40℃;
(3)相对湿度不大于95%(+20℃);
(4)安装地基处的振动频率范围为10~150Hz时,其最大振动加速度不超过0.5g;
(5)安装倾斜度不超过15°;
(6)有甲烷或煤尘爆炸的场所;
(7)无破坏金属和绝缘材料的腐蚀性气体的场所;
(8)电网质量:
——输入电压波形为正弦波;
——输入电压幅值波动不超过额定值+10%~-15%;
——电源频率波动不超过额定值的2%。
2、技术参数
(1)设计依据:MT/T943-2005,Q/YCC 107-2009
(2)防爆型式及标志:矿用隔爆兼本质安全型,Exd[ib]I
(3)额定电压:1140V(660V)或660V.(380V)
(4)额定电流:400A
(5)最大电流过载倍数:6倍以下可调
(6)起动时间:可调(最大60s)
(7)起动加速度:0.1m/s2≤a≤0.3m/s2
(8)工作制:软起断续/磁力起动连续
(9)冷却方式:自然冷却
3、产品特点
1)限流、突跳+限流、突跳+电压、双闭环、电压,电流斜坡多种启动控制方式,满足多种场合的需要。
综合保护:具有短路、断相、漏电闭锁、过压、过流等自诊断保护功能。
3)采用全中文液晶显示,全部参数设置操作简易直观。
4)高可靠性及高抗干扰性能,具有极大的电压适应性和电源抗干扰能力。
5)内置EPROM,可以存储各种现场的参数,掉电不丢失信息。
4、结构特征与外形尺寸(见下图1)

起动器毛重:340kg
起动器的隔爆箱外形为立式长方体,主要有下箱体和上接线腔两部分,下箱体内装有抽屉式芯架,机芯架安装在下箱体的导轨上,由紧固螺栓固定,上箱体由六个主接线柱分为两组,内侧接进线,有电源危险隔离罩;外侧接出线。另外还有三个九芯接线拄用来外接远控按钮及测量控制信号,上接线腔为隔爆兼本安接线腔。
5、软起动控制器的外接端子说明(见下图2)

                           图2

1)端子1、2为控制器软起结束旁路继电器接点;用于控制旁路接触器及保护控制,为常开无源接点,软起成功时闭合使旁路接触器接通。当出现故障时,此接点断开实现故障保护。触头容量:AC:250V/5A
2)端子3、4为控制器可编程继电器输出;输出方式与功能可由菜单项设置(详细见9控制器参数设置操作说明),为常开无源接点。触头容量:AC:250V/5A。
3)端子5、6为控制器故障输出;为常开无源接点。正常时闭合,故障时断开。触头容量:AC:250V/5A。
4)端子7、10为瞬停输入;软起动器正常工作时此两端必须短接。若开路时,软起动器无条件停止工作。外引K7、K8接线端子用于外部联控,单台使用时须短接。
端子7、8、9、10为外控输入接线端子。端子7、10之间外接起、停控制继电器触点;8、10之间外接漏电闭锁保护接点,当断开时漏电闭锁保护。
控制器供电电源:15、16为18V电源输入端子;17、18;19、20为双9V电源输入端子。
G1/K1、G2/K2、G3/K3、G4/K4、G5/K5、G6/K6为可控硅控制极输入端子。
LHa/LHb/LHc/LHn为电流互感器取样保护信号输入插座。
扁平数据排线接口为中文显示器接口。
6、软启动器工作原理说明:
6.1起动前准备:
1)检查电压转换开关SA1是否与输入额定电压相一致。
2)将防爆腔內起动模式转换开关旋向“软起”位置。
3)单机近控:外控K2号线与K9号线短接。单机远控:折开K2号线与K9号线,按图示在K1\K2\K9端子连接外控按钮。
4)合上换向隔离开关,控制变压器有电,观察窗內的显示器背光灯亮,显示:“准备起动”,说明控制电源有电,正常情况下保护器(漏电闭锁检测)接点吸合为起动作准备。
6.2、起动:
单机近/远控:起动前控制变压器有电,BJ进行漏电闭锁检测,检测合格,则BJ的4、5接点闭合;按下近控按钮 先导继电器2KA、3KA吸合 A6、B6接点闭合自保,A8、 B8接点闭合 中间继电器1KA吸合 1KA吸合、 同时软起动09与07、10号线闭合,软起动进行延时起动(2-60S) 起动完成后RQ的01、02接点闭合,同时1KM吸合,旁路运行,软起动过程结束。
6.3、停止:
1)故障停止:软起动RQD随时监控电机工作状态,如出现断相、过载、过压、 欠压、短路等故障,则RQ上的01、02接点自动断开,电机断电停止,同时显示窗口显示故障原因(参见软起的操作说明)。
2)人工停止:
按动外控上的停止按钮,电机自由停车或软停止(转速逐渐降低、停止)同软停时间有关。
6.4、电机换向:
只有按下侧面的急停按钮,发停止命令后,才能解除闭锁,旋转换向隔离开关,重新起动电机后才能达到改变电机运转方向的目的。
6.5、直起:
直起是指直接起动,只有在软起器损坏时,而生产又不能停顿的情況下才能使用。使用时只须将防爆腔內的起动模式转换开关旋向“直起”方向,无论用“近控”或“远控”都可直接起、停。
6.6、双台联控功能:
首先按附页电气图外引“联控”电路接线,首台设置“近控”或“远控”,末台设为“远控”;完毕后,首台用“近控”或“远控”进行起动控制,以后联控的多台便会跟随自动起动,当其中任一台停止时,其余各台也会跟随停止。(注:此时需进入设置菜单设置控制器“编程输出”及“编程延时”项;首台设为:0000#-开始起动时,“编程延时”时间根据实际使用情况设置,此时间即为两台联控起动间隔时间,末台设为:0014#-故障时反;另外,两台保护器的“保护级别”设置不能为“初级保护”。双机联控时的“起动”、“停止”由首台控制;当其中一台出现故障时,必须断电单独检修正常后方可再次投入联控使用。)
7、安装、使用操作说明
(1)使用前必须通电检查起动器的变压器电压等级与供电电源电压等级是否相同,如果不同,转换SA1到正确使用电压位置,同时为了正确显示工作电压,须将控制器外壳上的电源电压选择钮子开关S4切换到对应的工作电压档,以使电压正确显示。
(2)L1、L2、L3为电源入口,U、V、W接电动机。使用前必须保证电动机绝缘良好,接线端子的螺丝压紧。
(3)根据负载的起动特性,可调整设置软起动器的起动模式和软起动时间来保证负载的起动加速度在规定的范围内平稳起动。
(4)本装置的操作方式有两种:远控和近控
“远控”方式:将主腔的控制方式置于“远控”,本起动器将由外部控制按钮“起动”和“停止”。
“近控”方式:将主腔的控制方式置于“近控”,由本起动器 “起动”按钮和“停止”按钮操作。
(5)本装置的起动方式有两种:软起动和直接起动
“软起动”方式:将主腔的起动方式置于“软起”,将由本起动器“起动”按钮和“停止”按钮直接进行操作,此时,软起动功能起作用。
“直接起动”方式:将主腔的起动方式置于“直起”,将由本起动器“起动”按钮和“停止”按钮直接进行操作,此时,软起动功能不起作用,磁力起动起作用。
(6)操作说明:
① 起动操作:
a、将控制芯架上软起/直起,打至软起状态,远控/近控打至近控。
b、上电,控制器液晶屏显示“准备起动”,同时“准备指示灯”亮。
c、按住起动按钮一秒,起动开始,显示起动电流,同时运行灯在软起时闪动,运行后常亮。
② 停止操作:
按下停止按钮,切断主接触器控制回路,电机停止运转。
③ 故障复位操作:
如出现故障,控制器自动控制电机停止,在确认故障并修复后,首先按下“停止兼复位”按钮,显示回到“准备起动”状态,重新起动。
8、保护功能
1)断相保护:当输入、输出侧断相时保护;动作时间<3S。
2)三相不平衡保护时间<3S,以各相电流偏差大于50%±10%为基准,当负载电流低于标称额定电流值的30%时,判定基准偏差将增大。
3)起动过流、运行过载保护功能;以设置工作电流为基准的过电流倍数不同作反时限热保护,不同的保护级别的热保护时间、动作特性见下表1:
表1
保护级别 初级 轻载 标准 重载 高级 说明
过载保护级别 无 2级 10级 20级 10级 按IEC60947-4-2标准
起动过流保护时间 无 3秒 15秒 30秒 15秒 按起动电流超过整定电流5倍计
运行过载脱扣时间列表 电流倍数(I/Ie) 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5 表中数值为典型值
脱扣时间(秒) 4.5 2.3 1.5 23 12 7.5 46 23 15 23 12 7.5
4)短路保护:保护电流为额定电流的10倍以上,动作时间小于0.1秒;本保护装置不能替代熔断器式短路保护装置。
5)电源欠压保护:当电源电压低于极限值40%时,保护动作时间<0.5S,否则低于设定值时保护动作时间<3S。
6)电源过压保护:电源电压高于极限值140%时,保护动作时间<0.5S,否则高于设定值时保护动作时间<3S。
9、软起动控制器参数设置操作说明
9.1、按键操作方法:

上为显示屏图

1)上电,只有在准备指示灯亮且显示“准备起动”时按“起动”按钮才可启动电机。
2)延时状态:准备或故障状态指示灯闪烁时表示间隔延时等待状态,延时时间可菜单设定调整。
3)“起动”和“停止”按钮:在软起过程中,显示屏将显示起动电流值,此时只有“停止”按钮起作用,不能进入“设置”和“帮助提示”菜单,同时准备、运行、故障指示灯均不亮。“停止”按钮兼有复位故障状态的功能。
4)“设置”按钮:在非帮助状态下,按“设置”按钮进入设置菜单的各种参数设置项,再按“确认”按钮时,设置项上参数数据呈反白显示,表示可以设定调整修改,然后按“上移”、“下移”按钮进行数据修改设置,完成后按“确认”按钮保存数据并退出。若不想保存,则按“设置”按钮恢复原数据,再按“确认”按钮退出。也可按“停止”按钮直接退出复位。
5)“确认”按钮:在非设置状态下,按“确认”按钮进入帮助菜单,显示电压、电流等实时状态信息。
6)上、下移位按钮:在设置菜单“功能”项,按上、下移位按钮可改变功能号;在设置菜单“参数”项,按上、下移位按钮则改变数据,按住上、下移位按钮超过1秒时,数据将连续增减。在“帮助”菜单中按上、下移按键改变功能号及相应的提示信息内容。在旁路指示灯亮时,且未进入设置和帮助菜单,则显示负载运行电流值,此时按上、下移位按钮,可依次显示电机视在功率;电机过载热平蘅系数,当其数值大于100%时,将过载保护动作并显示。
7)按键操作有效时有声响提示,否则说明本状态下按键无效。
备注说明:
a、设置状态下超过2分钟没有按键操作,将自动退出设置状态。
b、在软起和软停过程中不能设置参数,其它状态均可设置参数。
c、将参数修改允许设定为3时确认断电后,按着确认键上电开机,可使设置参数(编程输出除外)恢复出厂值。
9.2、参数设定说明见下表2:
表2
名 称 设定范围 出厂值 说 明
起始电压 30%-70% 30% 电压斜坡有效;电流模式起始电压为40%
软起时间 2-60S 16S 限流模式无效
软停时间 0-60S 0S 设0为自由停车,一拖二时设为0
起动延时 0-999S 0S 用倒计时方式延时;设0为不延时,立即启动
编程延时 0-999S 0S 用于编程继电器输出
间隔延时 0-999S 5S 过热解除也延时;延时期间状态指示灯闪烁
启动限制电流 50-500% 280% 限流模式有效;电压斜坡模式限流值最大为400%
最大工作电流 50-200% 100% 该参数的输入方式由输入显示方法决定,见备注说明1
输入显示方法 0-3 1 具体设置见表3,出厂设为1
欠压保护 40-90% 80% 低于设定值时保护
过压保护 100-140% 120% 高于设定值时保护
起动模式 0-5 1 0:限流 1:电压 2:突跳+限流 3:突跳+电压 4:电流斜坡
5:双闭环 6:监控 7调试模式
保护级别 0-5 2 0:初级1:轻载2:标准3:重载4:高级5:关闭失衡,见备注说明2
操作控制允许 0-7 1 本起动器出厂设置为0004#,全部允许
重启动允许 0-13 0 本起动器只允许设置为0即禁止自动重起
参数修改允许 0-3 1 0::禁止1:部分2:全部3:恢复出厂;详见以下备注说明3
编程输出 0-19 0-21 根据需要可灵活设置实现不同用途,详见以下备注说明4
软停限流 20-100% 80% 软停时间不为0时该设置项生效详见以下备注说明5
电机额定电流 额定值 用输入电机标称额定电流
电机欠载保护 禁止 本启动器只允许设置为禁止
表3:输入显示方法设置
表3
输入显示方法设置值 0 1 2 3
起动限制最大工作电流 电流数值 百分比 电流数值 百分比
运行显示方式 电流数值 电流数值 百分比 百分比
备注说明1:
“最大工作电流”是根据电机的负载轻重在电机额定电流的设置的基础上计算的课持续运行的最大工作电流,超过此值将做反时限热保护。
备注说明2:
a、 初级保护禁止了外控瞬停端子功能,同时仅保留短路和主回路故障保护,适用于需无条件紧急起动的场合。
b、 轻载、标准、重载三个保护级别具备完全的保护功能,区别在于电机过载热保护时间曲线不 同。
c、 高级保护在起动时的保护标准更为严格。
d、 应按电动机标牌上的额定电流数值输入设置电机额定电流,否则当设置项起动限制电流、最大工作电流的输入方式为百分比方式时(上表3设置1),起动电流和保护电流会有较大偏差。
e、 设置项电机额定电流设定的电机电流不能低于软起动器标称电流的20%,当电机额定电流设定的电机电流较小时,保护脱扣动作的灵敏度误差将会增大。
备注说明3:设置项“参数修改允许”为参数修改允许项,有三种选择:
a、 设置为0000#时,除设置项“参数修改允许”允许修改外,禁止修改其它任何参数;
b、 设置为0001#时,禁止修改“编程延时”、“最大工作电流”“输入显示方式”、“重起动允许”、“通讯地址”、“编程输出”、“软停限流”、“电机欠载保护”参数;
c、 设置为0002#时,允许修改所有设置的参数;
d、 设置为0003#时,按确认键上电,可恢复出厂值。
备注说明4:
可编程控制继电器输出功能:有两种工作方式,即可编程时序输出方式和可编程状态输出方式。
a、设置项编程输出为0-4(10-14)时,为可编程输出工作于时序输出方式,设定输出时刻见下表4:此工作方式包含一个0-999秒定时器,由设置项编程延时设定。若编程延时不为0,则按设置编程输出设定的起始时刻开始计时,计时到侧输出状态改变,若为0,则立刻改变输出状态。
表4
编程输出设置数值 0(10) 1(11) 2(12) 3(13) 4(14)
编程输出时刻 发起动命令时 开始起动时 旁路运行时 发停止命令时 发生故障时
b、设置项编程输出为5-9(15-19)时,可编程输出工作于状态输出方式,此方式下设置编程延时项无效。设定的工作状态输出见下表5;
表5
编程输出设置数值 5(15) 6(16) 7(17) 8(18) 9(19)
输出指示状态 电机故障状态 运行状态 准备状态 起动状态 旁路状态
备注说明5:
a、“软停限流”设置项不为0时,为软停机模式,在这种模式下,电动机的供电有旁路接触器切换到晶闸管输出,软起动的输出电压由全压开始逐渐减小,使电机转速平稳降低,以避免机械震荡,直到电机停止运行。软停时输出截止电压等同于起动时的起始电压;
b、软停机模式可用设置项设定限流值,减少大电流冲击,减少和清除泵类负载的踹振,注意此软停限流值是在起动限流基础上计算的百分比。
c、自由停机模式:“软停限流”设置项为0时为该模式;这种模式下,软起动接到停止命令后立即断开旁路接触器并禁止软起动晶闸管的电压输出,电机依负载惯性逐渐停机。在一拖二接线方式时,必须设置为改模式,以避免输出切换时的缺相故障报告。
d、一般情况下,如无必要软停机,则应该选择自由停车模式,依延长软起动的使用寿命。
9.3、帮助信息及说明
在起动器稳定运行过程中,且未进入设置状态时,按“确认”按钮可进入“帮助”菜单,再按上、下移位按钮可选择提示信息,通过显示屏查看运行状态及故障记录信息。本机用递推的方式储存新近发生过的8个故障信息。
9.4、精度微调功能
1) 按钮调整电压系数:把“输出保护允许”项设为0000#(初级),在帮助菜单第一项,按设置按钮可调整电源电压校准系数,调整范围为70%-130%。
2) 按钮调整电流系数:设FC=0(保护级别),在帮助菜单中的最后一项为起动电流系数,倒数第二项为运行电流系数,按设置按钮可调整。调整时,先校准运行后,再校准起动电流,二者是相互关联的(运行电流校准影响起动电流,反之不影响)调整范围为70%-130%。
10、软起动器的起动模式及应用
图3
1)限电流起动模式:“起动模式“设置为“0000#”是此模式。
上图3给出了限电流起动模式的电机电流变化波形。其中I1为设定的起动限流值,当电机起动时,输出电压迅速增加,直到电机电流达到设定的限流值,然后随着输出电压的逐渐升高,电机逐渐加速,当电机达到额定转速时,旁路接触器吸合,输出电流迅速下降至电机额定电流Ie或以下,起动过程完成。
当电机负载较轻或设定的限流值较大时,起动时的最大电流也可能达不到设定的限流值属正常。限电流起动模式一般用于对起动电流有严格限制要求的场合。
图4
2)电压斜坡起动模式:“起动模式“设置为“0001#”是此模式。(如上图4所示 )
上图4给出了电压斜坡起动的输出电压波形。其中U1为起动时的初始电压值,当电机起动时,在电机电流不超过额定值400%的范围内,软起动器的输出电压迅速上升至U1,然后输出电压按所设定的起动参数逐渐上升,电机随着电压的上升不断平稳加速,当电压达到额定电压Ue时,电机达到额定转速,旁路接触器吸合,起动过程完成。
起动时间t是根据标准负载在标准实验条件下所得的控制参数,以此参数为基准,通过控制输出电压使电机平稳加速以完成起动过程,并非机械的控制时间t而不论电机加速是否平稳。鉴于此,在负载较轻时,起动时间往往小于设定的起动时间,只要能顺利起动则属正常。
图5 图6
3)突跳起动模式:“起动模式“设置为“0002#、0003#”是此模式。
图5、图6给出了突跳起动模式的输出变化波形。在某些重载场合下,由于机械摩擦力的影响而不能起动电机时,可选用此种起动模式。在起动时,先对电机施加一个较高的固定电压并持续有限的一段时间,以克服电机负载的静摩擦力使电机转动,然后按限电流或电压斜坡的方式起动。
在用此模式前,应先用非突跳模式起动电机,若电机因静摩擦力太大不能转动时,在选用此模式;否则应避免采用此模式起动,以减少不必要的大电流冲击。
4)电流斜坡起动模式:“起动模式“设置为“0004#”是此模式。
图7
图7为电流斜坡起动模式的输出电流波形,其中I1为菜单设置的限流值,T1为设置的软起时间。
电流斜坡起动模式具有较强的加速能力,适用于两极电机,也可在一定范围内缩短起动时间。
5)电压限流双闭环起动模式:“起动模式“设置为“0005#”是此模式。
电压限流双闭环起动模式采用电压斜坡和限电流双闭环回路控制,是一种既要求起动较平稳又要求严格限流的综合起动模式,它采用了估算电机工作的预算法。
该起动模式的输出电压波形将根据电机和负载情况的不同而变化。
11、维护保养
1) 定期清除外壳的污垢、煤尘;
2) 检查外壳有无损坏,紧固件是否松动;
3) 电缆引入装置是否完好,电缆是否松动;
4) 检查操作按钮是否灵活可靠,显示屏是否正常显示工作状态;
5) 定期对控制器进行绝缘检查。
12、运输与储存
1) 运输过程中包装箱不得倒置、倒放,不得遭受强烈的颠簸、震动、碰撞及雪、雨的侵袭。
2) 本起动器应存放在空气流通、干燥、无破坏绝缘的介质的仓库中。
13、注意事项
1) 安装时切勿使用兆欧表测量进出线相间电阻,以免损坏内部元器件,如需要测量进出线相间电阻时,可用万用表测量。
2) 箱体内的多功能软启动控制器为该起动器的核心,使用者请不要拆开,以免造成该核心部件损坏,致使起动器装置不能正常工作。
14、故障分析与检修
故障现象 原因分析 处理方法
起动器无法软启动 1、远、近控设置是否正确
2、功能设置是否正确 1、按电气图纸检查控制接线
2、按说明书详细检查控制器菜单设置
液晶显示状态不正确 控制器菜单设置是否正确 按说明书详细检查控制器菜单设置
软起不成功 1、晶闸管及控制器损坏
2、控制器软起模式设置是否正确 1、检查测试并更换
2、根据实际使用更改软启模式设置
软起成功,但不能切换到接触器旁路工作 1、接触器
2、外围控制电路故障 检查接触器及外围控制元件并更换
漏电闭锁保护不正常 插头接触不良、漏电闭锁保护器故障 检查插头及保护器
控制器保护功能不正常 1、 控制器保护功能设置问题
2、 电流互感器接头接触不好 1、 按实际使用情况更改设置
2、 检查互感器-控制器插头
保护器乱码 程序运行出错 重新断电复位
显示起动过流 负载过重或电路故障 1、检查电机功率与软起动不匹配
2、检查排除、线路或电机故障
显示运行过载保护 负载过重或设置参数错误 1、检查电机功率与软起动不匹配
2、“最大工作电流”“电机额定电流设置‘要和电机额定电流一致
显示输入、输出缺相 输出或主回路故障 1、检查接触器是否卡在闭合位置
2、检查晶闸管是否损坏
显示电源电压过高或过低 电源电压设置不对或欠压保护参数设置不对 1、检查电压转换开关位置是否与电源电压一致,
2、检查“过压、欠压保护“参数设置是否合理
15、电气原理图与元件列表:

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