淺述老式勵磁裝置的改進與全數字勵磁裝置的推廣及應用

摘要：文章主要講述老式KGFL系列同步電機勵磁裝置的改進和全數字勵磁裝置的特點，目的是為礦山及各行各業同仁提供技術改造和挖潛增效、降低成本的方案，為以后礦山啟動設備全數字勵磁裝置的推廣應用奠定基礎。

關鍵詞：全數字；同步機勵磁裝置；大型礦山設備

中圖分類號：TM341 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）09-0056-02

目前工礦企業中有不少的同步電動機勵磁裝置是20世紀七八十年代的產品，電路基本形式以KGFL10型為代表，是分立元件插板式的電路結構，長期運行至今，其控制和觸發部分故障率明顯增加，嚴重影響設備的正常運行。而KGLF-2C型同步電動機勵磁裝置，系全數字化產品，此勵磁裝置具有良好的自診斷功能，能夠進行運行參數及故障管理，可在線修改和顯示當前運行的各種參數，可循環存儲故障信息，運行可靠，維護簡單等優點，是目前取代KGFL10系列最好的替代產品。下面，我將KGLF-2C型全數字同步機勵磁裝置與KGFL10做詳細分析和闡述。

1 適用范圍

本勵磁裝置可適用于水泵、礦山通風機、氣體壓縮機、球磨機、自磨機、破碎機、軋鋼機等重型負載類型的同步電動機勵磁系統。

2 KGFL10系列產品與KGLF-2C產品的不同

簡單地說，KGLF-2C系列產品是在KGFL10系列產品的基礎上研制和開發的，是工業現代化、生產自動化的產物結晶，也是人類減輕勞動負擔、提高勞動生產率的必然結果。

KGFL10系列勵磁裝置是國內20世紀80年代初期產品，是當時大型重負荷啟動設備同步電機的必要啟動設備之一，它以經久耐用、自動投勵準確度高而被廣泛推廣，其主要優點是采用分立元件插板式的電路結構，缺點是分立元件多、焊點多、插座多、易虛焊、脫焊等，造成設備不正常啟動。

KGLF-2C全數字勵磁裝置，是近年來發展起來的先進替代產品，它以占用空間小、故障率低、易于維護等特點越來越被廣大用戶所喜愛。運行參數由人機界面觸摸屏設定，可微機智能完成轉差率檢測、滅磁控制、運行顯示、實時投勵、脈沖形成、故障自診斷等功能，可在線修改和顯示當前運行的各種參數，并可循環存儲故障信息。

3 KGFL10勵磁裝置的改進應用

現在使用的20世紀80年代的KGFL10同步電機勵磁裝置，使用至今其滅磁部分故障和觸發部分故障率越來越多，已經進入維修更換期，由此，我建議可以使用深圳普威爾公司的一種新產品——維修通用型同步電動機的勵磁控制器進行技術改造，它除了完全恢復勵磁系統的運行功能外，還能顯著提高原來勵磁系統的性能。改造工作中，可以保留原來的柜體、晶閘管和整流變壓器，其余元器件以專用大規模邏輯IC電路代替，這樣為節約成本提供了有效空間，在很多企業中被廣泛采用。

專用IC電路特色：

此同步電機勵磁控制器采用專用邏輯IC電路，實現數字化的控制和觸發，其可靠性和易用性優于分立插板元件。用此控制器進行維修改造，實現了勵磁技術的升級換代，又可保留原來的控制和操作工藝方式。

圖1 原理圖

控制器集成了可控整流和同步電機控制的核心技術（國家專利ZL200520061640），把原來勵磁控制的眾多插板的功能用一塊數字電路完成。技術集成的概念使控制器具有很好的可靠性、通用性和互換性，避免了繁瑣復雜的現場維修。使用此控制器后勵磁的故障率極低，故障的維修時間大大縮短。

4 KGLF系列組成及主要特點

4.1 KGLF系列組成

KGLF-2C勵磁裝置控制核心由SEIMENS公司S7200-PLC和Pro-face GP37-24V觸摸屏與KGLF-2C型微機勵磁控制器組成，主回路選用6只KP500A/1800V晶閘管風冷器件組成三相全控橋可控硅整流供電，采用全數字控制技術，運行參數由人機界面觸摸屏設定，可微機智能完成轉差率檢測、滅磁控制、運行顯示、實時投勵、脈沖形成、故障自診斷等功能。

4.2 主要特點

4.2.1 系統具有三種投勵磁方式，即優先級投勵、次優先級投勵、補償級投勵。

4.2.2 具有雙路滅磁功能，保證若轉子繞組一旦產生高壓，滅磁可及時開通，起到保護系統的作用。

4.2.3 具有完備的故障自診斷、報警、保護和顯示功能。裝置送電后，單片機首先檢查供電電源是否欠相，快熔是否熔斷，如果有欠相或快熔損壞，發出故障信號，系統不允許開車。開車前將工作方式開關XK置于“調試”位置，可以很方便地檢查裝置整流、滅磁、投勵等環節工作是否正常，從而確保開車萬無一失。系統中的五路穩壓電源、六組脈沖、運行狀態以及欠相、快熔熔斷、失磁、過流、失步、啟動超時等各類故障等都有發光二極管顯示，同時還有故障代碼顯示功能。還可以在觸摸屏上查詢故障類型以及發生故障時間，可查詢200個故障記錄。

4.2.4 具有直觀的起動過程監控和顯示。起動過程中將轉差信號的頻率折算為數碼顯示，采用倒計數方式顯示，操作人員可以直觀地監視同步電動機異步起動全過程。

4.2.5 恒電流帶 cosΦ跟蹤補償控制方式。為了使同步電動機投勵后能迅速、平滑、可靠地拖入同步，系統設有強勵整步控制。即在投勵開始時，勵磁電壓可強勵1.1～1.4倍，時間1～50s。強勵倍數和時間根據需要可任意設定。

4.2.6 具有體積小、重量輕、免維護、運行穩定等眾多優點。

5 結語

從以上分析看出，KGFL10系列是目前需要淘汰的老式勵磁啟動裝置，但是為節約成本，改造它也是維持生產的有效方法。改造畢竟是在原來基礎上改造，沒有根除其不易維護的缺點。而KGLF-2C系列勵磁裝置是利用PLC技術、智能顯示功能，較為完善地把整流、消磁、投勵等諸多元素有機地結合起來，形成完整的同步電機啟動程序，并且有200個故障循環記錄功能儲存設備信息，因此推廣和使用全數字勵磁啟動裝置是穩定生產、提高設備作業率的必然趨勢，是發展現代化礦山、建設環保型企業的必然

選擇。

參考文獻

[1]林敦.同步電機勵磁裝置的修理與改造[J].2008.

[2]邢兵鎖.全數字同步電動機勵磁裝置使用說明[J].礦山

機械，2000，（1）.

作者簡介：馬仁君（1965—），男，河北遵化人，河北鋼鐵集團淶源有色金屬有限公司高級項目管理師，研究方向：電氣工程。

（責任編輯：周 瓊）