前言
鋼鐵工業(yè)耗電量極大,中國電工產品耗電約占全國總發(fā)電量的70%,而冶金系統年耗電量約占全國發(fā)電量的9.3%左右,驅動的電動機占很大一部分,其中要求調速的占80%以上(據統計,鋼鐵工業(yè)要求調速的電動機從數量上說約為20%,而容量上說卻占80%),故其有效操作和節(jié)能降耗是至關重要的。
鋼鐵工業(yè)產量大、經濟效益大,要求作業(yè)率高。如板帶熱連軋廠年產量大都超過 600 萬噸,稍有故障停車,損失就很大,故提高作業(yè)率極為重要。鋼鐵企業(yè)使用的電動機有直流電動機和交流電動機,由于許多要求調速的生產機械對電氣控制系統有一定的要求,如調速范圍、動態(tài)響應、靜差度等,過去直流電動機一直占主導地位,但直流電動機有一系列缺點,如結構上有換向器及電刷使日常維護量增加、電刷與整流子經常產生火花而要求安裝環(huán)境較好及不能用于易燃易爆場所、與同容量交流電動機比體積和重量及轉動慣量都較大、價格也較高、效率比交流電動機低2 至3%等,交流電動機則無直流電動機的缺點,維護量較少,作業(yè)率較高。特別是近十多年隨著電力電子微電子技術發(fā)展及現代控制理論應用,使交流調速迅速發(fā)展,其調速特性與直流調速性能完全一樣甚至超過,完全可代替直流電動機及其調速系統。
一、傳統的調速方式及分析交流調速有多種方法(異步電動機的變極調速、調壓調速、轉子串電阻調速、電磁轉差離合器調速,液力耦合器調速、機械差動調速、變頻調速等),但主流是變頻調速。變頻調速的變頻電源有旋轉變頻機組和靜止變頻裝置。前者由異步或同步電動機—直流發(fā)電機和直流電動機—同步發(fā)電機兩套機組組成。后者則由電力電子器件和微電子器件組成,無可動部分。
由于旋轉變頻機組設備龐大、有可動部分、維護量大、效率低和性能差,故已被靜止變頻裝置代替?,F在所指的變頻調速是指靜止變頻調速裝置(變頻器)。據統計使用靜止變頻調速以后,可節(jié)電1 至3%。因此交流電動機驅動和變頻調速在鋼鐵廠已廣泛應用,特別是新建的機組,甚至大功率(單機達10,000 千瓦)、要求嚴格的帶鋼熱連軋機也使用交流電動機驅動和交流調速。變頻調速經濟效益高。
二、變頻器在鑄鋼設備的應用目的,使工藝要求嚴格、技術復雜、產量大的熱軋板帶軋機工廠實現全交流化變頻調速。事實上鋼鐵工業(yè)全交流化調控早就開始嘗試,冷板帶連軋機、中厚板軋機、線棒軋機、型鋼軋機、鋼管軋機包括主、輔傳動等,很多環(huán)節(jié)都相繼使用過交流變頻調速。
本次著重介紹的是普傳變頻器應用于鋼條傳送系統——電機帶動傳送輪夾住鋼條完成各項工序,該負載屬于較重型負載。
現場對變頻器的性能的要求:
(1)在低頻時有較大轉矩
(2)能抗擊大電流沖擊
(3)外接電位器控制
電機傳送鋼條過程中,現場機械部分潤滑性不是很好,要求在負載突然加大的情況下避免過流報警,也不能出現電機運轉變慢,所以要綜合調整參數。
現場應用 PI7800 250G3 250KW兩臺, PI7800 160G3 160KW一臺,共3臺變頻器。
碰到的幾個問題:
1、客戶為了提高電機的轉矩,常把變頻器的轉矩提升參數(或最低輸出電壓)調到很高!這樣變頻器的啟動電流會很大,經常
跳“過流”,也容易損壞模塊!轉矩提升應適當,可慢慢調上去并觀察電流大小。
2、也不能調低基本頻率,國內電機設計基本頻率是50HZ,當變頻器的基本頻率調小后,雖然可提高轉矩,但電流急升,對變
頻器及電機都會造成傷害!!
因此,為避免報警,一般主調加速時間,轉矩提升和基本頻率適當調整為輔。
電氣接線圖,參數設置(附現場變頻器實物圖):
簡易外接元件接線,無電路圖。
F04=1 V2 端子控制變頻器的運行頻率;
F05=1 鍵盤+端子控制變頻器運行、停止
F69 中:
O06=3, DA1檢測實際電流
O07=4, DA2檢測輸出電壓
O17=1, 輸出信號5 選擇故障報警
O18=8. 輸出信號6 選擇有命令運行狀態(tài)
三、保養(yǎng)維護
該現場,灰塵大,鐵屑四濺,容易造成如散熱器積塵堵塞、電路板太臟、散熱硅脂失效等。
無法起到散熱作用,需要客戶經常進行清掃,或者能夠改善現場環(huán)境。(見圖)