由于直流電動機(jī)的起動力矩大，調(diào)速性能優(yōu)良，一次投資費(fèi)用較少，在國內(nèi)水泥廠的回轉(zhuǎn)窯普遍采用直流驅(qū)動裝置。今天一起來了解直流驅(qū)動裝置的選型和故障分析。

一、裝置構(gòu)成及控制原理

回轉(zhuǎn)窯的主驅(qū)動裝置由直流電動機(jī)和直流調(diào)速器構(gòu)成。直流電動機(jī)現(xiàn)多采用Z4系列回轉(zhuǎn)窯專用電動機(jī)，現(xiàn)普遍采用調(diào)壓調(diào)速方式，即通過改變電樞的電壓來改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速，從而改變窯轉(zhuǎn)速。

直流調(diào)速器有模擬控制系統(tǒng)及數(shù)字控制系統(tǒng)。

二、選型原則

回轉(zhuǎn)窯有以下特點(diǎn)，即：回轉(zhuǎn)窯在起動時(shí)，由于自身及熱工原因，所需的起動力矩較大，相應(yīng)起動電流較高，但在正常運(yùn)行時(shí)電流并不高。回轉(zhuǎn)窯在停窯時(shí)，有回窯現(xiàn)象。在停窯瞬間，窯筒體由于慣性反轉(zhuǎn)，窯轉(zhuǎn)速從減速機(jī)側(cè)傳到電動機(jī)，電樞的速度很快，電動機(jī)瞬間做發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行，如果激磁電流不變，反電勢很高，在換向器表面會形成灼痕，可能會將換向器打出凹坑，對換向器的使用壽命有影響。

鑒于以上原因，回轉(zhuǎn)窯直流傳動，在選擇直流調(diào)速裝置時(shí)，對于直流電動機(jī)及直流調(diào)速裝置的元器件以及控制方案均有所要求。

1、電動機(jī)選型

基于回轉(zhuǎn)窯的工作特點(diǎn)，各直流電動機(jī)生產(chǎn)廠家一般都有回轉(zhuǎn)窯專用的型號，如：使用較多的電機(jī)廠的ZSN4系列，該系列電動機(jī)有較好的動態(tài)性能，并有較大的過載倍數(shù)，其值可達(dá)2.5倍左右。并且，通常由于窯主機(jī)的額定轉(zhuǎn)速不高，如果電動機(jī)自帶風(fēng)葉散熱效果不好，通常需要加裝強(qiáng)冷風(fēng)機(jī)，加強(qiáng)冷卻。

2、直流調(diào)速裝置選型

直流調(diào)速裝置的整流元件基本采用可控硅元件，可控硅由于自身的過流能力較差，在選型時(shí)應(yīng)考慮足夠的裕量。直流調(diào)速器的主要參考值如下：

a 額定電壓：直流調(diào)速裝置的額定輸出電壓一般與直流電動機(jī)的額定電壓相一致。可控硅元件額定電壓一般是正常工作電壓峰值的2～3倍值。

b 額定電流：廠家生產(chǎn)的直流調(diào)速裝置的額定電流一般是指裝置輸出的平均電流，國外品牌的元器件的過流能力一般為1.5倍，但過流能力與時(shí)間有關(guān)，選型時(shí)應(yīng)注意。

三、直流驅(qū)動裝置故障分析

1、電流波動，窯速不穩(wěn)

由直流調(diào)速理論可知，直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速(窯速)電流與整流電壓、激磁磁通都有關(guān)系，二者發(fā)生故障對窯速和電流均有影響。

a 電動機(jī)內(nèi)部激磁電源線有破損，電動機(jī)運(yùn)行中電動機(jī)振動有瞬時(shí)碰殼現(xiàn)象，電動機(jī)轉(zhuǎn)矩下降，轉(zhuǎn)速降低，電動機(jī)轉(zhuǎn)動發(fā)生困難，現(xiàn)場表現(xiàn)為窯速波動。 實(shí)例:我廠4號窯窯速波動，時(shí)不時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)動困難。當(dāng)時(shí)一度懷疑觸發(fā)裝置故障，但現(xiàn)場檢測中，觸發(fā)脈沖完全正常，后拆開電動機(jī)發(fā)現(xiàn)是激磁線破損，處理完后開機(jī)正常。

b 調(diào)速裝置整流柜上冷卻風(fēng)機(jī)引起振動，造成電路印制板上相關(guān)元件焊點(diǎn)松了，或是相關(guān)電子元件發(fā)生故障，脈沖時(shí)無，可控硅元件觸發(fā)不可靠，用示波器觀察會發(fā)現(xiàn)電壓波形1個以上波頭不穩(wěn)定、閃動情況。

此故障我廠3、4號窯多次發(fā)生，尤其是每年夏季，天氣炎熱、潮濕，我廠收塵效果又太好，粉塵相對較大，對電氣元件影響較大。

c 外部給定信號，電氣元件接觸不可靠，造成觸發(fā)脈沖不可靠，引起電流和窯速波動。

2、窯速突然下降，但之后窯主機(jī)能穩(wěn)定運(yùn)行

造成這種情況主以下2種原因:

a 觸發(fā)脈沖丟失，比如觸發(fā)回路相關(guān)器件脫焊，相應(yīng)可控硅回路無法導(dǎo)通，造成輸出整流電壓下降；

b 可控整流橋橋臂上可控硅元件故障，或是熔斷器熔斷，造成輸出電壓下降，常見故障有一臂、兩臂及一相斷開。 我廠3、4號窯曾多次發(fā)生此類故障。主熔斷器熔斷引發(fā)故障。

3、窯主電動機(jī)無法起動

此種情況有以下原因:

a 外部聯(lián)鎖控制設(shè)備故障，主電動機(jī)控制回路無法接通；

b 多個整流元件或是觸發(fā)回路故障，輸出電壓低，整流裝置提供起動電流太小，起動力矩不夠，不能起動。

c 檢修后觸發(fā)脈沖出線接線不慎，造成可控橋整流元件觸發(fā)順序混亂，電壓波形異常。