莱钢400m2烧结机年设计能力为392万吨合格烧结矿，本工程于2008年10月8日开工，2010年1月15日负荷试车。其中燃料细碎系统配备5台四辊破碎机（以下简称四辊），驱动设备分为上辊电机和下辊电机。在调试过程中，下辊电机采用软启动器启动运行方式，设备运转情况正常。上辊电机采用△-YY启动方式，在启动过程中经常出现异常情况，自动空气开关、交流接触器烧坏严重，直接影响和制约着正常运行。针对这种情况，我们对四辊破碎机存在的故障进行了分析，排除了机械工艺设备不配套等原因，并认真分析了故障现象，对电气控制部分实施了相应的技术改造，改造后设备运行稳定，满足了生产的需要，因此我们主要讨论四辊上辊电机的电气改造。
2、工艺设备控制原理
四辊是用来对燃料进行进一步破碎的设备，驱动设备分为上辊电机和下辊电机，其中上辊电机设计容量为40/5 SKW，下辊电机设计容量为90KW。上辊电机根据工艺需要设置三种启动方式：低速正向启动、高速正向启动、低速逆向启动。在原设计中，电机主回路如图一所示，其中K01为低速正向启动接触器主触点， K02、K03为高速启动接触器主触点，K04为低速逆向启动接触器主触点。图中四辊上辊所用电机M铭牌标示为：额定功率：40/55KW;额定电流：84/99A;接线方法：△/YY。电机控制回路如图二所示，SB11、SB12、SB13分别为低速正向、低速逆向、高速启动按钮，SB2为停机按钮；K01为低速正向启动接触器辅助触点，K02、K03为高速启动接触器辅助触点，K04为低速逆向启动接触器辅助触点，且所有的控制回路全部经过PLC系统。
3、设备调试和故障分析
设备安装完成即进入调试，发现1#四辊电机启动不起来，经查看，自动开关出现严重的拉弧痕迹，己烧损，初步判断是瞬时过流造成，遂检查排除机械设备可能反卡问题，并更换自动开关。再次进行启动，结果发现1#2#3#上辊电机不能正常运转，出现同样的故障现象。只有4#5#四辊电机勉强启动起来，但仍属于非正常启动状态。经现场检查，前三台电机电气回路中K03接触器全部烧损。调试人员立即分析这种异常情况，首先检查机械原因，把四辊联轴器全部脱开，手动盘动电机和四辊机械设备，转动平滑，没有出现卡阻现象，再次排除了机械故障。遂检查电器元件和电气回路，经核实，低配室电气回路中自动开关型号为RMMl - 160H/3，125A，接触器型号为A145，热继电器型号为TA110DU110。
首先，判断电器元件选型是否合适及元件本身性能情况。
①判断自动开关选型RMMl-160H/3，125A是否合适：电机的额定电流最大值为99A大于自动开关的额定电流125A;自动开关的短路整定电流也能躲过电机的正常工作启动电流，这就排除了自动开关选型容量不足的问题。
②判断接触器选型A145是否合适：接触器主回路触点的额定电流145A大于电机的额定电流最大值99A，接触器的额定电流大于电机的启动电流；接触器的电磁线圈额定电压为220V，按电磁线圈允许在额定电压220V的80%～105%范围内计算，完全与电网电压相符，这就排除了接触器的选型容量不足的问题。
③判断热继电器选型TA110DU110是否合适：按照线路最大额定电流99A的1.1倍计算，计算值为108.9A小于热继电器额定电流110A，排除了热继电器的选型容量不足的问题。
④经现场检查确认，所有电器元件功能正常，设计选型符合运行所需的条件。
其次，分析电气回路。对照图一、图二，检查低速回路，K01、K04所在的低速正转启动、低速反转启动回路，如果在接触器K03不闭合的情况下，完全符合相关的电气技术规范要求。再检查K02、K03所在的高速启动回路，结合图二可以看出，接触器K02、K03同时闭合或者接触器K02先于接触器K03闭合这两种情况都能实现上辊电机的正常启动。
但是电气元件因有其自身的机械动作特性，结合现场的具体情况和电气回路，我们分析最可能的问题就是：
①在低速运转时，由于低速启动与高速启动回路之间没有电气连锁，容易出现电机正在低速正转时，切换高速启动回路这种情况，导致低速回路K01还没有完全断开时接触器K03触点闭合，接触器K01与K03形成闭合回路，造成短路，烧损接触器K03：
②正向启动后在高速启动切换时，接触器K02迟于接触器K03闭合，期间电机属于非YY运行状态（相见变更原理图1、2）造成瞬时过电流，也可能烧损接触器K03。
这两种情况都能导致设备无法正常运转。
4、电机设备改造及改造后运行情况
结合分析的原因，确定了以下改造方案：
原设计中电器元件不变，仍采用原设计类型。
②完善系统控制回路（如图四），在高速启动控制回路中加入K01、K04电气连锁，即高速启动和运转过程中，不能低速启动，同时对于接触器K02、K03分别进行控制，接触器K02闭合，延时2s后（躲过自身机械动作时间），接触器K03闭合，避免接触器K02迟于K03闭合的情况；在低速正转和反转两个回路中加入K02、K03电气连锁，即低速启动和运转过程中，不能高速启动。
5、改造后运行情况
因此次采用的四辊电机是一种通过改变外部接线方式而改变电机功率的特种电机，与普通电机相比接线及控制方式复杂，一般在特种设备上使用。出现这种大面积烧损电气元器件一般认为属过负荷造成，不能很好查明故障原因，频繁更换元器件，造成很大的浪费。到2009年12月25日，燃料细碎系统配备的5台四辊的上辊电机控制系统已经全部改造完毕，改造后，四辊运行稳定，性能可靠，至今未出现任何故障，满足了生产的需要。
