我公司生產粉狀鈣鎂磷肥，球磨機為北京重型機械廠生產，型號為MQG 2 700×3 600濕式格子型，將其改為干式生產粉狀鈣鎂磷肥。球磨機使用的同步電機為沈陽產，功率400 kW，電機電源6 kV。啟動柜、勵磁柜分別為湖南長沙產GYN2 -10 -01 D和北京產KGI，F11-200/110。勵磁柜采用的是傳統的插件結構，分離元件構成，參數分散性大，調整困難，線路接觸點多。受現場環境影響大，氧化、接觸不良等問題經常出現。設備運行時故障頻繁，運轉率低，造成產量低，消耗高，生產成本高，富通新能源生產銷售球磨機、雷蒙磨粉機等磨機機械。
1、球磨機勵磁柜改造前存在的問題
    (1)電機啟動時，很難作到準確順極性投勵，有時啟動3～4次，每次必須調整，反復插拔插件檢查，給維修和操作帶來困難，影響正常生產。
    (2)三相平衡調整困難，經常由于三相不平衡，造成可控硅負荷不均衡，使負荷重的一相過熱而燒壞。同時，造成同一橋臂可控硅相繼損壞，一次故障直接維修費近2 000元。
    (3)插件箱分離元件板多達11塊，經常出現啟動失敗、滅磁誤導通、缺相、斷相、勵磁電壓不穩、三相不平衡等故障。
    (4)勵磁柜和啟動柜由于不是同一廠家生產，連鎖，保護方面重復或不匹配。
    (5)滅磁性能差，調節不方便，甚至燒毀可控硅。運行時誤動作，引起滅磁放電、電阻發熱或燒毀。
    為此，我公司采用了四川鄰水精正電器廠研制生產的JKCL -Ⅲ型集成電路晶閘管控制單元，對原來的勵磁柜勵磁系統進行了改造。
2、采用JKCL -Ⅲ型集成電路晶閘管控制單元改造原KGLF11-200/110勵磁柜勵磁系統
2.1勵磁柜勵磁系統安裝
W5使勵磁有一定輸出電壓。并以此電壓為標準，拔掉IC2，分別插上IC3、IC1，與IC2相比較。如果輸出電壓有差異，微調三相平衡電位器W12、W14使三相輸出平衡，反復調節二三次，如差異過大，應核對同步信號相序是否正確作仔細檢查，然后將IC1、IC2、IC3全插上。
    (4)  三相全控橋調試調節電位器W4，當IC6的6腳輸出0.7 V時，用示波器觀察，使控制角在140°左右的逆變區。
    (5)微調反饋電位器W6，使反饋深度適當，即電網電壓變化時，整流輸出基本恒定。
    (6)順極性過零投勵、投全壓調整  調節電位器W8、W9可分別改變順極性過零（滑差投勵）投勵充電時間常數、投全壓充電時間常數。調試時可采用周波積算器，也可采用信號發生器。
    (7)時間投勵調整  在集控單元內短接光隔
    (1)去掉原有的勵磁屏插件箱，按新舊原理接線圖（見圖1和圖2）以及新舊原理接線圖線號對照表（見表1），將JKCL -Ⅲ型集成電路晶閘管控制元和勵磁電路正確連接。
    (2)交流220 V電源從風機接觸器下端引出，與勵磁柜上檢測/允許啟動開關并聯，引入JKCL -Ⅲ型集成電路晶閘管控制單元。
    以上接線完畢，并確認接線正確無誤后，進入調試階段。
2.2改造后勵磁系統的調試步驟
    (1)打開控制單元蓋板，將反饋電位器W6按順時針調到最大，即不加反饋信號，并把給定電位器W5反時針調到最小。
    (2)將勵磁柜上檢測／允許啟動開關轉換至檢測位置，接通控制單元電源，啟動勵磁。
    (3)三相輸出平衡調整  反復調節集控單元內電位器Wl、W2、W3，使交流同步信號電源輸入點a″、b″、c″對地電壓為交流15V。斷電拔掉可控硅移相觸發器IC1、IC3，留IC2。啟動勵磁，調節給定電位器GD1，把電位器W7調至略長于滑差投勵時間，一般在2.5～6s。
    (8)滅磁調節啟動勵磁，將勵磁輸出電壓調至正常使用值，按下滅磁按鈕，分別調節電位器W15、W16，使滅磁可控硅剛好導通時即可。
    以上安裝調試不需要對原勵磁柜主回路做任何改動，接線正確調試均正常后，接上同步電機勵磁線圈，整個安裝調試完畢。可帶同步電機運行，正常投勵后，面板上±15V電源、投勵、給定、6個輸出脈沖等指示燈應亮，說明集控單元工作正常。否則，集控單元沒有正常工作。
3、常見故障排除方法
    (1)球磨機啟動后集控單元不投勵。問題可能在集控單元，也可能是球磨機高壓開關柜與勵磁屏之間的電氣聯系信號中斷，從而無～220V電源供給集控單元，這時可用勵磁屏上的檢測／允許啟動轉換開關，轉換到檢測位置直接供給集控單元～220V電源。如仍不投勵，則問題出在電氣聯系信號中斷，可檢查連線接點及球磨機高壓開關柜輔助接點。否則問題出在集控單元上，需檢查集控單元投勵電路。
    (2)勵磁投入后，集控單元給定指示燈不亮。首先檢查有無勵磁電流電壓，然后檢查集成運算放大器IC6的6腳有無O—lo V電壓，如有，檢查R9是否損壞，如無，檢測IC6的7腳、4腳是否分別為+15V、-15 V；若沒有，檢查正負三端穩壓管IC13、IC12及電源部分工作是否正常，若有，檢查IC6的3腳有無4V；無4V時，檢測二極管及電阻D2、Dl、Rl是否損壞，有4V時，調節反饋電位器W6是否正常，正常則反饋調節不合理，不正常則IC6壞。
    (3)投勵后，輸出脈沖指示燈不亮。檢查給定、投勵部分是否正常，正常時，檢查放大三極管T1～T6的C極有無23 V及T1～T6是否正常工作，同時檢測脈沖變壓器MB1～MB6及相關連線是否完好。以上均正常時，用代換法更換六路雙脈沖形成器IC4或脈沖列調制形成器IC5，逐級檢查可排除故障。
    (4)勵磁機正常運行時出現滅磁。檢測滅磁調節電位器W15、W16是否調節得當，滅磁調節電位器W15，W16及15、17號線和滅磁可控硅是否完好，通電檢測滅磁繼電器J3、J4是否正常工作，逐級檢查各故障點并排除故障。
    (5)檢測時，滅磁檢測無效。分別調節滅磁電位器W15、W16，同時檢測與之對應的滅磁可控硅門極G和陰極K之間電壓是否從小到大變化，如是，檢查滅磁按扭和電阻R73、R74是否損壞。否則，檢查電阻R75—R78及二極管D38、D39,穩壓管DW8、DW9以及相關的連線是否完好，同時檢查滅磁可控硅是否正常。
    (6)勵磁輸出電壓電流偏低或無。脈沖輸出指示燈是否有指示，如果有，檢測三相輸出電壓是否平衡，檢查每個整流可控硅的門極G和陰極K之間有無高于150 mV電壓及整流可控硅和速熔保險有無損壞；若均正常時，用代換法檢查可控硅移相觸發器JC1～IC3，六路雙脈沖形成器IC4及脈沖列調制形成器IC5，并逐步試機，直到排除故障。
4、改造后運行性能分析
    JKCI，一Ⅲ型集成電路晶閘管控制單元采用先進的KC系列可控硅專用移相觸發電路為核心，由移相觸發、運算放大、投全壓及投勵、滅磁等部分組成。移相范圍寬，正負半周脈沖相位均衡性好，對同步電壓要求小。還有脈沖列調制形成器和六路雙脈沖形成器等功能，能對1 000 A以下可控硅構成的三相全控橋、半控橋供電裝置進行可靠的移相觸發控制。投勵采用順極性過零投勵(轉子滑差按4%～5%)和時間投勵(1～15 s可調)2種方式并用。投勵過程平穩可靠，對電機無沖擊。
    用JKCL一M型集成電路晶閘管控制單元對球磨機勵磁系統進行改造具有如下優點：
    (1)采用集成電路，性能可靠，功耗低，使用壽命長。
    (2)  引出線少，安裝時間短（一般情況改造1臺只需要2h左右），調試方便，易于維修。
    (3)功能指示齊全，便于監視和掌握設備的運行狀況。
    (4)三相不平衡調試好后，再也沒有出現三相不平衡造成可控硅燒毀的現象。
    (5)  投勵準確  除采用順極性過零投勵方式外，另增加時間投勵電路，對容易進入同步而捕捉不到滑差信號是一種補投方式，保證啟動一次成功。
    (6)滅磁可靠  滅磁采用啟動時低通滅磁，運行時高通滅磁，避免啟動時滅磁效果差，運行時帶阻的現象。
    (7)改造容易  改造時原勵磁屏主電路不做任何變動，只需去掉老插件箱，按圖接好線，2h左右即可完成改造。
    (8)球磨機電氣部分出現故障，很容易判斷故障是在勵磁部分還是啟動部分，縮短維修處理時間。
5、改造后的效果評析
    (1)該勵磁系統只需投入1萬元左右就可將原勵磁柜勵磁系統改造完畢。改造后，球磨機啟動可靠，投勵準確，運行穩定，檢修方便，排除故障容易，從而保證了生產的連續性、穩定性。
    (2)改造后的勵磁系統經過2年多運行，故障率低，設備運轉率大大提高，臺時產量增加，動力消耗下降，維修成本低，生產效率高。改造前后球磨機產量、消耗及運行指標的比較見表2。
    我公司此規格球磨機設計能力按12萬t/a計，直接收益每年可達12萬元左右，間接收益每年可達18萬元左右。