變頻器在高爐上料卷?yè)P(yáng)機(jī)的應(yīng)用

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1、變頻器在高爐上料卷?yè)P(yáng)機(jī)的應(yīng)用（提供：韓祥東）【在線聯(lián)系作者】　　概述　　本文詳細(xì)介紹了POWTRAN變頻器在高爐上料卷?yè)P(yáng)機(jī)中的應(yīng)用，該應(yīng)用方案中POWTRAN變頻器根據(jù)外部控制信號(hào)的要求和實(shí)際的運(yùn)行速度，控制輸出頻率的大小，實(shí)現(xiàn)了高爐上料卷?yè)P(yáng)機(jī)加減速段的平穩(wěn)制動(dòng)和穩(wěn)定爬行，具有較大的實(shí)用和推廣價(jià)值?！　　　￡P(guān)鍵詞：高爐上料卷?yè)P(yáng)機(jī)變頻器　　　　一、引言：　　　　在高爐煉鐵生產(chǎn)中，上料系統(tǒng)是設(shè)備的重要組成部分，其可靠性直接影響到生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益。本文對(duì)變頻器在該系統(tǒng)變頻改造部分的應(yīng)用，以及該系統(tǒng)的傳控部分進(jìn)行討論?！　　　《?、系統(tǒng)簡(jiǎn)介：　　1、原系統(tǒng)機(jī)械

2、部分構(gòu)成　　　　高爐上料機(jī)主要有兩種：斜橋料車上料機(jī)和帶式上料機(jī)。對(duì)于3000m3以下的高爐或使用熱燒結(jié)礦的高爐，目前還是以斜橋式料車上料機(jī)為主。斜橋式上料機(jī)主要由斜橋、料車、卷?yè)P(yáng)機(jī)三部分組成，由一臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)拖動(dòng)兩臺(tái)料車，料車位于軌道斜面上，互為上行、下行，即其中一臺(tái)料車載料上行，另一臺(tái)為空車下行，空車重量相當(dāng)于一個(gè)平衡錘，平衡了重料車的車廂自重，運(yùn)行過(guò)程中電機(jī)始終處于電動(dòng)狀態(tài)，免去了電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)所帶來(lái)的種種問(wèn)題?！　　　?、原系統(tǒng)電氣部分構(gòu)成　　　　原系統(tǒng)由一臺(tái)6極55kW繞線式電機(jī)拖動(dòng)，轉(zhuǎn)子回路靠切換電阻實(shí)現(xiàn)速度調(diào)整，通過(guò)主令控制器（與電機(jī)

3、同軸連接）采集料車的位置，控制電阻的投入切除，同時(shí)控制機(jī)械抱閘的開(kāi)閉?！　　　?、原系統(tǒng)存在的問(wèn)題：　　　　由于該調(diào)速方式為轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，頻繁啟動(dòng)，啟動(dòng)電流大，電阻容易燒毀，料車上料品種不一樣，停車減速不平穩(wěn)，減速時(shí)間不易控制，加上卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩松緊程度不一致，有時(shí)出現(xiàn)料車“掛頂”事故，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)?！　　　?、新系統(tǒng)構(gòu)成框圖：　　　　　　　　5、電氣部分改造過(guò)程：　　　　在不改變?cè)瓉?lái)工人操作習(xí)慣的前提下，保留原來(lái)操作控制臺(tái)及控制系統(tǒng)，變頻器選用的是道格拉斯電氣有限公司生產(chǎn)的POWTRAN系列變頻器，變頻器的運(yùn)行、停止信號(hào)取自原信號(hào)，加、減速點(diǎn)來(lái)自主

4、令控制器，重新布線，加減速時(shí)間從變頻器參數(shù)設(shè)定，保留原來(lái)電機(jī)，變頻運(yùn)行時(shí)，將其轉(zhuǎn)子滑環(huán)短接，保留原來(lái)主令控制器，主令控制器上的行程開(kāi)關(guān)，作為料車位置的到位、極限保護(hù)。兩套控制系統(tǒng)互為備用，當(dāng)變頻器需要檢修維護(hù)或出現(xiàn)故障保護(hù)時(shí)，可切換到原系統(tǒng)運(yùn)行?！　　　?、新系統(tǒng)工作原理：　　　　操作工發(fā)出料車1上行指令，選通變頻器的多段速頻率50Hz，變頻器由0Hz開(kāi)始提速，開(kāi)啟抱閘，直到全速運(yùn)行；隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，主令控制器的K1閉合，選通變頻器的頻率20Hz，電機(jī)以中速運(yùn)行；當(dāng)主令控制器的K2閉合時(shí)，選通變頻器的固定頻率6Hz，電機(jī)以低速運(yùn)行；當(dāng)主令控制器的K3閉

5、合時(shí)．說(shuō)明料車已經(jīng)達(dá)到終點(diǎn)，變器封鎖輸出，同時(shí)關(guān)閉機(jī)械抱閘，料車l送料完畢。料車2重復(fù)如上過(guò)程?！　?、速度曲線；（以料車1上行為例）　　　　　　　　8、變頻器相關(guān)參數(shù)設(shè)置表　　　　　　　　三、變頻器的選用　　1、變頻器的容量變頻器的容量及選型,大體上,應(yīng)注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:　　　　高爐卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)具有恒轉(zhuǎn)矩特性,重載啟動(dòng)，變頻器的容量應(yīng)按運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的最大工作電流來(lái)選擇。即　　IN＞IMmax（1）　　式中，IN為變頻器額定電流；IMmax為電動(dòng)機(jī)的最大工作電流?！　　　∽冾l器的過(guò)載能力通常為1.5倍/1min，這只是對(duì)于在電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)或制動(dòng)過(guò)

6、程才有意義，不能作為變頻器選型的最大電流來(lái)考慮?！　∫虼?，在選擇變頻器容量時(shí)，應(yīng)比變頻器說(shuō)明書(shū)中的配用電動(dòng)機(jī)容量加大一檔至二檔，并應(yīng)具有無(wú)反饋矢量控制功能。使電動(dòng)機(jī)在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)，具有真正的恒轉(zhuǎn)矩，滿足負(fù)載特性要求。　　　　2、制動(dòng)問(wèn)題從料車的速度及加速度可以看出，料車在減速或定位停車時(shí)，應(yīng)注意選擇相應(yīng)的制動(dòng)單元及制動(dòng)電阻，使變頻器直流回路的泵升電壓UD保持在允許范圍內(nèi)　　　　3、控制與保護(hù)料車卷?yè)P(yáng)系統(tǒng)是煉鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，因此拖動(dòng)控制系統(tǒng)系統(tǒng)應(yīng)保持絕對(duì)安全可靠。高爐煉鐵生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為惡劣。因此，系統(tǒng)的故障檢測(cè)和診斷應(yīng)完善。對(duì)于變頻器自身故障由故

7、障報(bào)警輸出點(diǎn)Ta、Tb，Tc動(dòng)作，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，Ta、Tc斷開(kāi)，控制回路斷開(kāi)，立即關(guān)閉機(jī)械抱閘，以防止料車下滑。　　　　四、過(guò)程中遇到的問(wèn)題　　1、變頻器選型：　　　　考慮到冶金系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，電機(jī)已經(jīng)加大了余量，而且原系統(tǒng)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行電流在85安培左右，故變頻器同級(jí)選配55kW。由于該卷?yè)P(yáng)機(jī)拖動(dòng)兩臺(tái)料車，變頻器工作于第一象限．但當(dāng)變頻器減速停車時(shí)，可能有能量回饋，故可選配制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻,使變頻器直流回路的泵升電壓UD保持在允許范圍內(nèi)。　　　　2、加速曲線的調(diào)整：　　　　變頻器從0Hz開(kāi)始加速，通過(guò)斜坡時(shí)間至全速，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電機(jī)的軟啟動(dòng)，考慮到

8、卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩的伸縮以及減速機(jī)的齒隙影響，在加速開(kāi)始加入圓弧曲線．從而進(jìn)一步減小對(duì)機(jī)械部分的沖擊