高炉主卷扬抱闸的改造

　　老式1#、2#、3#、4#高炉主卷扬电机，在上世纪九十年代中期还是用4挡电阻调速，主卷扬抱闸用的是老式三相电磁铁制动器（抱闸）。这种电磁铁抱闸线圈易烧、噪声大耗电高、工作不稳定、需要经常调整行程，以及由于冲击力大，经常会使固件松动，需经常维护等缺点。

　　正是由于以上原因，在上世纪九十年代中期，便将电磁铁抱闸改为液压抱闸。原电磁铁抱闸电路如图I所示。液压抱闸工作电压为直流350V．是从交流380V整流获得。这种直流抱闸控制箱电气原理如图2所示。

　　工作原理：在抱闸启动时，电流很大，过电流继电器JL吸合，短接电阻R．使抱闸全压吸合。

　　当直流液压抱闸吸合后，电流下降，过电流继电器JL释放，直流抱闸串入电阻R供电。这个电压是保持电压，大约280V。

　　该控制电路经常会出故障，主要是过电流继电器动作电路需调整。若调整不准，则JL不动作。不动作直流抱闸则串电阻供电，抱闸打不开，但是程序规定主卷扬电机和抱闸是同时得电。抱闸打不开．主卷扬电机就堵转过电流，使高炉上料系统运行不了。

　　还有一种故障，是JL的结点烧死，这又使直流抱闸长时间全压供电，使直流抱闸严重发热，甚至烧坏。

　　后又对直流抱闸控制电路进行了改进。改进后的电路图如图3所示。改进后的电路克服了过电流继电器动作电流调不准，导致JL不动作，或动作不复位，也避免了结点烧死的故障。但又使控制电路复杂了一点。

　　高炉上料一分钟都不允许停。电工处理故障的水平参差不齐，经常出现直流抱闸打不开，影响生产的情况。后来，采取把控制元件装入一个箱子内，做儿个备件，只要电路有问题就更换控制箱的方法加以解决。随着交流液压抱闸的推广，行车、大车、小车卷扬抱闸均由电磁铁抱闸改为交流抱闸，且效果很好。行车电机与交流液压抱闸电路如图4所示。行车上的电机与抱闸并在一起，受主令控制器控制。这种方式极其简单。电机得电抱闸得电，电机失电抱闸失电。

　　由于行车交流液压抱闸控制简单、故障少，同样大小的抱闸价格只有直流抱闸的一半左有，遂在年终检修时，在1#炉，把直流抱闸改为交流液压抱闸。

　　交流液压抱闸型号为YTD500-6，油泵电机为3x380V．50Hz，电路0.6A，功率394VA。

　　高炉主卷扬和交流液压抱闸控制如图5所示。交流液压抱闸并联在主卷扬电机定子接线端上。主卷扬电机得电，交流液压抱闸得电；主卷扬电机失电，交流液压抱闸失电。液压抱闸得电打开，失电抱紧。主卷扬驱动的是双料车．一个装满料上炉顶，一个空车下行到料坑。料车停车位置要准确，太低了，炉顶的料车倒不完料，料坑的料车到不了放料口的位置，料会放到料坑。所以，要求电机一失电，报闸即抱死。

　　交流抱闸安装完，接好线试车，发现出现了安全隐患：电机断电，抱闸并没有失电立即抱死，而是过2秒钟后才抱死。年检时间不长，没有时间研究等待分析，只好把直流抱闸改回去。该厂主管电气人员认为，交流抱闸动作时问比直流抱闸长，不使用高炉主卷扬。后来．1#、2#、3#、4#改交流变频调速，可仍采用直流液压抱闸。

　　真的是交流抱闸比直流抱闸时间动作长吗？非也。之所以交流抱闸会慢2秒钟抱死，是因为交流抱闸电源线与主卷扬电机定子线圈并联。

　　电子定子线圈是一个星形接法的大电感。

　　电机断电后，定子线圈电感贮藏有比较大的能量，定子线圈电感能量向交流液压抱闸放电，使液压抱闸延迟2秒钟紧抱闸。

　　有人可能会认为：在使用液压抱闸前，三相电磁铁抱闸也是和主卷扬电机并联在一起的，为什么又不会因为电感反电动势作用使抱闸延迟抱死呢？

　　这是因为，原来的交流电磁铁型号为MZSl-80，吸合视在功率为9.6kVA。也就是说，要保持电磁铁抱闸打开最少要3.5kVA功率。主卷扬电机定子线圈电感储存的能量又没有这么大。所以，电机一失电，抱闸也失电，由于电感储存的能最不足以维持打开，因而立即张紧抱死。

　　而交流液压抱闸的型号为YTD500 -60．三恫380V，电流0,6A，功率394VA。功率是电磁铁的394/3500x100%=12.9%。只要主卷扬电机定子线圈电感储存能量超过394VA，即可维持液压抱闸打开，造成电机断电而抱闸不会马上抱紧的现象。那么，电动机定子线圈储存了多少能量呢？

　　主巷扬电机型号YZR335LI -lO,llOkW，定子380V，217A，转子354V，172A．效率90.5%．功

　　三桐储存的电能WL=3WL=3x1083=3249W液压抱闸的功率为394VA，若功率因数为0.85．则有功功率为394x0.85=335W。所以，定子线圈储存的3249W电能足以维持液压抱闸打开2秒钟的能量。以上就是交流液压抱闸并接于定子接线端，导致抱闸延迟张紧抱死的理论分析。

　　行车卷扬采用并接法简化了接线，也存在延迟抱死的现象，只是行车卷扬停车位要求不是很精确，且电机容量不大，故可以忽略其影响，仍可正常使用。如果是lOOkW以上卷扬电机，则不可忽视。应单独设计抱闸断电接触器，不要把液压抱闸和电机定子线圈并联。

　　l#、2#、3#、4#高炉后来又改回交流液压抱闸。因为变频调速，故液压抱闸供电由接触器控制3x380V供电，应用很成功，并没有出现延迟张紧抱闸现象，证明了原来改进不成功是接法不对。即不应与电机定子接线端并接，而应单独供电，避免定子线圈电感放电，使液压抱闸延迟抱紧。