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浅析YZR系列冶金及起重用三相异步电动机的控制使用
[正文]:一、 摘要本文根据笔者多年的实际工作经验，结合笔者在海鑫公司多年来电气设备技术改造实例。
浅谈yzr系列电机的控制使用，因笔者技术水平有限，错误的观点请有关专家和同行批评指正。
二、 概述yzr系列冶金及起重用三相异步电动机（以下称电动机）常用于各种型式的起重机械及冶金辅助设备的电力传动，转子为绕线式，其特点是经常起动、制动和反转，负载大小和方向经常变化，因此电动机设计本身都具有较高的机械强度，以适应机械振动和冲击。
为了减少启动和停车时的惯性，转子做得比较细长。
目前yzr系列电动机主要分f级绝缘和h级绝缘两种。
yzr系列电动机的工作定额分为短时定额及断续周期性定额，电动机以s3 40%为基准工作制，起动等级指每小时最大允许的等效起动次数，起动等级分为6、150、300及600次/小时，其中点动一次（终了时电动机的转速不大于其额定转速的25%）相当于1/4次起动，电制动（制动到额定转速的1/3）一次相当于0.8次起动。
yzr系列电动机起动通常采用串电阻起动和频敏变阻器起动两种方法。
过流保护的整定值通常是电动机额定电流的2.25倍。
实际使用当中，由于机械故障或负载方面原因，有时会超过2.25倍（尤其是频敏变阻器起动）。
笔者认为在实际使用中对电动机传动控制系统认真检查调试，根据实际的负载情况，把电动机的传动控制部分尽量调整到最合理的使用状态。
这样才能保证电动机正常的使用寿命。
下面笔者以具体的设备为例进行分析。
三、 电动机在桥式起重机起升机构的控制使用桥式起重机起升机构的控制电路是经过多年实践验证的标准电气线路，原理上自然无懈可击。
以50t/10t天车的主卷扬为例，通常采用的控制屏型号是pqr或pqs，都是标准的控制电路（本文中无附图）。
然而根据实际的负载和使用情况采取一些合理的修改，更好保证设备的稳定运行，也是很重要的。
下面以这两种线路为例进行分析（主要针对工作频繁，经常满负荷工作的起重机）。
1、 pqr控制屏电路分析pqr系列控制屏电路（标准线路，无附图）。
这种控制方案对操作工要求较高，起动过程中由操作引起的加速过快会造成电动机的起动电流过大（2.5—3倍额定电流）,目前起重机上采用的过流继电器，如jl5、jl12、jl15等，其整定值大多数情况下不精确，所以电动机起动电流过大所形成的冲击常常造成电动机起动时瞬间过热。
对工作频繁的起重机将严重影响电动机使用寿命，尤其是烧损后经过修复的电动机更加严重。
根据笔者的现场经验，非特殊情况，起升机构下降时尽可能采用强力下降（电动机回馈制动）。
烧损后经过修复的电动机尽可能把起动电流调小，（用钳形表测量，能降低到1.5倍最好）。
目前使用pqr控制屏电路的起重机，笔者建议增加时间继电器来确保电动机正常使用寿命。
详细线路见图1（附后）。
另外，如果不影响生产节奏，可去掉最后一级加速，使电动机常接软化电阻适当加大，损失一点速度，降低运行电流，还是有好处。
这种方案的不足之处是增加了维护工作量，但是正确选用质量可靠的时间继电器还是有利于保证电机使用寿命的。
2、 pqs系列控制屏电路分析pqs系列控制屏电路（标准电路，无附图），这种控制方案在下降第二档设置了单相制动。
实际使用中由于操作工偶而误操作，重载时二档停留或卡住极有可能造成负载失控超速降落，严重时电动机飞车。
笔者认为如无特殊要求下降二档可以改成强力下降。
pqs控制屏电路对时间继电器要求较高，所以实际应用中必须采用质量可靠的时间继电器，同时要求经常检查电动机起动电流。
时间继电器调整很方便，所以日常检查当中要随时把起动电流调整到最佳状态。
尤其在下降过程结束时，通过1延时（第一个时间继电器）实现“先闭合抱闸后断电”来达到准确定位的目的。
由于长时间的堵转和反接制动都会造成电机温度迅速上升，所以下降一档要快速通过，1延时的整定值要经常认真检查，确保电动机正确使用。
同样经过修理的电动机在满足使用的前提下要尽可能通过时间继电器调试出合适的起动电流。
笔者认为在实际工作中，电动机定转子缺相都有明显的症状。
定子缺相空载时通常有气无力不能启动而且声音异常。
转子缺相声音则非常明显，类似电机轴承损坏。
严重过负载电动机声音明显沉闷。
非严重过负载在检查中应该能及时发现电动机温升过高。
所以一般的操作工进行必要的训练就能及时发现，然后及时处理。
只有启动过程中的瞬间过电流是很难判断的，不过桥式起重机的起动电阻配备非常好，上述两种线路通过延时继电器可以非常方便地调整起动电流。
通过调整电阻器的抽头接线同样可以调试出合适的工作电流。
上述调整方法在海鑫公司轧钢和炼钢天车上已使用很长时间。
四、 海鑫公司棒材厂推钢机电动机的控制使用具体应用中特殊情况为满足负载要求也会把起动电流调得更大。
例如海鑫公司99年投产的30万吨棒材厂，加热炉推钢机采用两台yzr315s-10 55kw电动机同轴驱动，转子串接频敏变阻器起动,使用当中发现有时负载过大推不动；经过测试分析，推钢机平均3-5分钟有一次短时起动运行，每40-60秒有一次短时点动。
根据实际情况估算fc大约15%，电动机的工作制是s3 40%，所以实际应用中为保证推钢机正常工作，在频敏变阻器两端并联了一组电阻器。
提高电动机启动时的有功功率和力矩，电动机起动电流表大约是额定电流的3倍，几年来电动机使用得非常好。
五、 海鑫公司棒材厂辊道电动机的控制使用海鑫公司棒材厂入炉辊道、出炉辊道、冷床输出辊道等共用了15台yzr180l-6 15kw电动机（s3 40%工作制）。
原设计采用串接频敏变阻器的起动方案。
实际使用中电动机起动频繁，并且经常使用电气制动，动作最频繁的电动机每小时起动次数和反接制动次数都在600次以上，最少的在60次以上，并有电气制动存在；都远远超过了电动机技术要求。
因此使用不久，便发现有些电动机温升偏高，尤其是电动机的联轴器松动造成电动机轴头键槽损坏，影响正常生产。
针对这一情况经现场测试分析，电动机的负载并不大而且要求速度并不快。
因此从软化电动机机械特性入手，拆掉原来的频敏变阻器，电动机采用常接固定软化电阻的办法，把起动电流控制在额定电流1倍之内。
这样电动机起动和电气制动冲击大大减小，电动机温升正常，机械部分使用也正常。
几年来没有一台电动机烧损，当然这一方案从节能角度讲并不完美；但是方案简单可靠，改造费用小，易实施而且电动机运行稳定。
六、 海鑫公司棒材厂下料链式移送机电动机的控制使用