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回转窑直流调速控制柜温度偏高的原因及解决方法

编辑:扬州康力电热科技有限公司时间:2017-02-21

     某公司5000t/d熟料生产线干法预分解窑由直流电动机拖动,电动机型号:ZSN4-450-092,功率:710kW,电压:660V,电流:1140A,转速:1000r/min;控制系统采用ABB公司的DCS800直流调速装置,属典型的速度、电流双闭环模拟控制系统。 
  2011年在公司生产线竣工投产初期,窑主电机电流曾经出现较大波动,当时回转窑正常转速是4.1r/min左右,波动时转速在3.8~4.2r/min,电动机电枢电流从正常运转时的750A波动到1150A。经仔细检查发现原因在于直流调速温度控制柜内部温度偏高所造成的系统运行不稳定,为此,公司采用相应的技改措施较好地解决了问题,稳定了设备的运行。 
1 故障情况 
直流电动机具有起动力矩大,调速性能优良,一次投资费用较少等特点,是目前国内水泥厂大多数回转窑采用的电力拖动系统。我公司生产线在投产初期,回转窑在正常运转时,窑速突然出现大幅波动,波动范围在3.8~4.2r/min,电动机电枢电流从正常运转时的750A波动到1150A,根据经验,我们当初怀疑是负载的变化引起了回转窑转速的变化。经减料、降低回转窑转速后,检查各部位润滑、温升以及托轮的受力、轮带与托轮的接触等机械传动部分后,但没有发现不正常现象,工艺也没有异常问题,检查控制柜的接线也都正常。但当使用测温枪测量控制柜内部温度时,发现柜内温度达到70℃以上,明显偏高。我们都知道高温是电子产品的杀手,过高的温度会使系统工作不稳定,加快元器件的老化,甚至导致电子元器件的毁坏。因此判断:电动机电枢电流产生波动的原因正在于此。 
2 故障产生原因分析 
控制柜发热的原因在于:可控硅整流柜在运行过程中,可控硅组件发热的热源主要集中在可控硅内部P-N结,热量首先传给晶闸管管壳,然后传递给散热器,最后由散热器传给散热器周围的空气,并通过气体流动达到散热的效果。控制柜内部配有散热装置,通过一定的风速对整流装置进行冷却散热。在柜体的下方有一台鼓风机作为进气气源,在控制柜顶部上方内置一台轴流风机用于向散热孔排气。经检查发现:柜顶的轴流风机轴心偏离了散热孔中心,控制柜门缝有漏风现象,柜体顶盖与风机仅有5 cm的距离,间距小,阻力大,导致散热效果较差。


3 故障解决措施 
为了保证电气控制柜中各元器件的正常工作,必须采用有效手段使可控硅整流柜内温度保持在正常工作温度范围内,解决方案主要有两种:其一,提高风机风速,改变冷却风流动状态;增大风压,保持风道通畅,提高散热效果,使接近散热器微观表面的风速增加,增大散热器与空气的热交换率。其二,通过强有力的空气对流使电气柜内部温度在短时间内降低,从而保证控制柜能在正常的情况下工作,延长其使用寿命。为此,我们采取了如下解决措施: 
(1)对该控制柜风道进行调整,顶部并排安装两个重量轻,高性能的散热轴流风机(型号:200FZY2-D,2600r/min,220V),并向后移动10cm,垂直方向正对着控制柜的散热孔,安装时所需螺钉采用止逆弹件,防止风机脱落造成柜内元件和设备的损坏。 
(2)为防止杂物直接落入控制柜,在顶部出风口上方加装了钢丝网,并安装防护顶盖,同时上移10cm,使防护顶盖与风机之间留有足够的空间,以保证空气流通,同时防止在柜体内部形成空气涡流。可以确保控制柜顶部的轴流风机能正常运转并提高排风效率。 
(3)在风机和柜体之间加装塑料或者橡胶减振垫圈,可大大减小风机震动时产生的噪音。 
(4)由于柜体下方有鼓风机,工作时会对柜内产生一定的压力,所以在控制柜的前门接缝处采用密封垫片做密封处理,门体下方用压板扣紧固定,以免柜门被弹开,冷风外泄,降低柜内风压,降低散热效果。 
通过采取以上措施,控制柜散热状况有了明显的改观,在整个夏季设备运行正常,散热良好,使用测温枪测试柜内温度最高为40度左右,屏幕显示36度,设备运行稳定。