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1、熱連軋主傳動交交變頻控制系統(tǒng)常見故障及處理方法朱傳磊,常茂斌,曹丕磊(日照鋼鐵有限公司,山東 日照 276806)摘要 : 交交變頻器主要應(yīng)用于低轉(zhuǎn)速、大容量的場合,日照鋼鐵1580mm熱連軋工程主傳動采用了西門子的交交變頻傳動系統(tǒng)。本文結(jié)合日照鋼鐵1580mm熱連軋工程及作者對現(xiàn)場傳動系統(tǒng)的維護經(jīng)驗和處理故障的體會,介紹了交交變頻器傳動系統(tǒng)的構(gòu)成,闡述和分析了常見故障的處理方法,著重描述了r1負荷平衡的應(yīng)用,以及勵磁過電壓、三相電壓不平衡、三相電流不平衡、脈沖編碼器故障現(xiàn)象及其解決方法。關(guān)鍵詞 :交交變頻;負荷平衡;故障分析;故障處理normal malfunctions of cycloc
2、onverter control system for main drive of hot continuous rolling and the treatment methods for themzhu chuanlei,qi linlei,chang maobin,cao pilei(rizhao iron and steel co.,ltd.,rizhao 276806,china)abstract: the cycloconverter is mainly used in low speed, high-capacity situations. the main drive of 15
3、80mm hot continuous rolling project of rizhao iron and steel co. uses the cycloconverter drive system from siemens. combined with the 1580mm hot continuous rolling project and authors experience of dealing with malfunctions, this paper introduces the constitution of cycloconverter drive system, elab
4、orates and analyzes the treatment methods on normal malfunctions. the paper focuses on describing the application of r1 load balance and the malfunctions of excitation over-voltage, three phase voltage imbalance, three phase current imbalance, pulse encoder fault and the treatment methods for them.k
5、ey words: cycloconverter;load balance;malfunction analysis;treatment method1概述西門子變頻器有許多系列,其中simover-d系列的交交變頻器主要用于大容量、低轉(zhuǎn)速的場合。日鋼1580熱軋帶鋼廠的主傳動采用交交變頻傳動系統(tǒng),主要由3個交交變頻整流柜、1個勵磁柜、1個simadyn-d控制柜、一個輔助柜、1個過電壓吸收柜組成。主傳動電機采用6000kw凸極同步電動機,由三相交-交變頻器供電,全數(shù)字多處理器控制系統(tǒng)simadyn-d控制,是典型的交交變頻矢量控制傳動系統(tǒng)。主傳動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示,定子回路由高壓斷路器
6、、整流變壓器、三相交交變頻器、交流同步電機等組成。轉(zhuǎn)子(激磁)回路由勵磁高壓斷路器、勵磁整流器等組成。整流變壓器采用不同形式的連接方式,即d/d0和d/y11,這使變壓器二次側(cè)繞組相位相差一定的電角度,這樣做可以減少電網(wǎng)的諧波。每個變頻柜是一套三相橋式無環(huán)流反并聯(lián)連接的單相輸出的交-交變頻器,由3個單相交-交變頻器柜組成一套輸出y連接方式的三相交-交變頻器??刂葡到y(tǒng)由全數(shù)字多處理器simadyn d控制,它由4個處理器、電源、框架及外圍接口等組成,并有速度控制、矢量控制、相電流控制、勵磁電流控制、開關(guān)接通/斷開連鎖、故障控制等功能。圖1 主傳動控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2 r1上下輥系統(tǒng)間負荷平衡熱軋帶鋼
7、生產(chǎn)線粗軋r1上下輥的兩臺電動機,采用完全相同的獨立的兩套速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。每套系統(tǒng)各驅(qū)動一臺電動機,當傳動處于空載時,上下輥之間無機械聯(lián)系,靠軋機速度設(shè)定值及速度分配器維持上下輥間的電氣同步,其兩輥間的線速度保持下輥輥面線速度略高于上輥,以取得軋制工藝上的良好頭部形狀,保證軋件便于咬入軋輥。當材料正常咬入并進行軋制后,為消除由于下輥轉(zhuǎn)速略高于上輥,而導(dǎo)致負載轉(zhuǎn)矩偏差,及消除線速度差對軋制翹頭高度的影響,適時地依據(jù)實際負載修正速度設(shè)定偏差,控制系統(tǒng)框圖見圖2。其中,負荷平衡調(diào)節(jié)(見圖 2-b)中包括負荷平衡調(diào)節(jié)器、上下輥附加速度設(shè)定計算兩部分。(1)負荷平衡調(diào)節(jié) 分別取上輥及下輥速度調(diào)節(jié)器的輸出t
8、2及t1,用它們近似地代表軋制轉(zhuǎn)矩的實際值,取絕對值及計算偏差,當偏差超過閾值時,負荷平衡調(diào)節(jié)器的輸出產(chǎn)生附加速度設(shè)定,修改兩個系統(tǒng)的速度給定,平衡兩臺電動機轉(zhuǎn)矩。負荷平衡調(diào)節(jié)器通常設(shè)置為比例積分調(diào)節(jié)器,但由于負荷平衡調(diào)節(jié)不能太快或者出現(xiàn)振蕩,因而引起轉(zhuǎn)矩波動,影響軋制質(zhì)量,故實際采用的p小,t長,或者采用增益小的比例放大器。(2)附加設(shè)定計算 取負荷平衡輸出并與當前速度設(shè)定值進行計算。通過乘法器及反號,分別得到符號相反的附加速度計算值,分別修正上下輥轉(zhuǎn)矩而達到負荷平衡。用于修正的附加值極性,使負載大的系統(tǒng)速度降低,減少其實際負載;同時使負載小的系統(tǒng)速度升高,提高其實際負載,達到負載平衡一致。
9、其中在兩個附加設(shè)定通道內(nèi)的限幅單元,用于限制調(diào)整幅度,以免影響軋制。圖3和圖4分別為負荷平衡投入之前和之后的電流曲線,通過曲線可以看出在負荷平衡未投入之前上下輥定子電流相差較大,負荷平衡投入后消除了上下輥之間定子電流的偏差。 圖2 單輥傳動系統(tǒng)的負荷平衡控制框圖圖3 負荷平衡未優(yōu)化前的軋機電流圖4 負荷平衡優(yōu)化后的軋機電流3 常見故障分析及處理措施3.1 勵磁過電壓正常軋鋼生產(chǎn)時,當軋機出口速度加速到200m/min時,主傳動跳電操作盤op2n顯示勵磁直流側(cè)電壓過高,即報“勵磁過電壓”故障,電機速度振蕩。根據(jù)該故障現(xiàn)象,逐步排查可能的故障原因,檢查項目如下:(1)檢查勵磁過電壓保護回路有無異常
10、。更換勵磁回路過電壓檢測板后故障依舊。(2)檢查控制回路是否異常。做電機開環(huán)試驗,測量主回路三相晶閘管觸發(fā)脈沖,沒有發(fā)現(xiàn)異常,故障依舊。(3)檢查實際值檢測回路是否正常。用pda記錄三相定子電壓和電流曲線,發(fā)現(xiàn)軋機未運行,a相已有電壓;測量主回路接口板se20.2發(fā)現(xiàn)a相電壓反饋為-6v,而其它兩相反饋均為零,說明檢測電壓實際值的霍爾元件lv100出現(xiàn)問題,更換后故障消除。對更換下線的霍爾元件lv100進行檢查,發(fā)現(xiàn)lv100輸出對正負電源的阻抗相差很大,內(nèi)部電路出現(xiàn)異常lv100 a相電壓不正常,導(dǎo)致檢測回路發(fā)生故障,這是造成主傳動跳電的根本原因。在電機低速啟動(速度在5%以下)時,由于不需
11、要用到三相電壓的反饋值,所以此時電機并沒有跳電。電機轉(zhuǎn)速介于最大轉(zhuǎn)速的58時,電機由電流模型和電壓模型共同進行控制,并逐步轉(zhuǎn)向電壓模型控制。此時由于電流模型還在起作用,所以電機還沒有失控;但隨著電流模型作用減弱,a相電壓不平衡產(chǎn)生的影響越來越嚴重,電機的振動加劇。當軋機出口速度加速到200m/min時,主傳動跳電,也就是在矢量控制系統(tǒng)從電流模型控制轉(zhuǎn)向電壓模型控制以后發(fā)生了跳電。此時,電壓變換器輸出偏大,另外兩相正常。此時,通過電壓模型計算可知偏大,再經(jīng)過磁通調(diào)節(jié)器和pi調(diào)節(jié),得到電機轉(zhuǎn)子勵磁電流ie變小。當轉(zhuǎn)子勵磁電流ie變得足夠小時,轉(zhuǎn)子側(cè)回路近似開路,感應(yīng)出高電壓,導(dǎo)致“勵磁過電壓”跳電
12、。3.2 電機定子三相電壓不平衡正常軋鋼生產(chǎn)時,主傳動跳電操作盤op2n顯示f189和f193故障,即報“定子三相電壓不平衡”故障,并且柜門上的“缺臂”指示燈亮,電機速度振蕩。復(fù)位后運行,故障依舊。檢查電機、電纜及晶閘管均正常,用示波器檢查晶閘管正反組觸發(fā)脈沖也正常。用pda記錄三相定子電壓和電流曲線,發(fā)現(xiàn)r相電流總是在反組晶閘管導(dǎo)通時出現(xiàn)波動振蕩,如圖5所示;因此懷疑可能是反組晶閘管觸發(fā)脈沖觸發(fā)不好引起的,將反組的脈沖盒全部拆下測量,發(fā)現(xiàn)反組2#晶閘管脈沖盒的電阻很大,加3vdc觸發(fā)電壓后,晶閘管時通時斷,而正常情況下加2vdc電壓時,晶閘管就能導(dǎo)通。更換反組2#晶閘管觸發(fā)脈沖盒后,傳動系統(tǒng)
13、運行正常,如圖6所示。圖5 脈沖盒更換前電壓電流波形圖6 脈沖盒更換后電壓電流波形(空載)3.3 電機定子三相電流不平衡正常軋鋼生產(chǎn)時,主電機突然跳電,分析記錄的電機速度、(轉(zhuǎn)矩)電流,發(fā)現(xiàn)跳電前電機線電流有20的波動現(xiàn)象,并且最后因過流跳電。重新合閘采集三相輸出電流,發(fā)現(xiàn)t相電流異常,如圖7所示。圖7 主電機三相電壓電流波形圖7中,縱軸為各變量的最大值的百分數(shù),電流實際值為最大定子電流的百分數(shù)(最大定子電流為5375安培);橫軸為時間,單位:秒。pda記錄定子繞組三相電流、三相電壓進行監(jiān)視,發(fā)現(xiàn)t相電流為19%,r相和s相電流均為30,而三相電壓正常,懷疑變頻器t相回路或?qū)嶋H電流檢測回路有問
14、題,停機檢查,發(fā)現(xiàn)t相實際電流檢測板里的整流二極管v16的正反阻值均為無窮大。拆下來測量二極管損壞,重新更換后正常。經(jīng)過處理,開機后檢查三相電流平衡,運行正常。如圖8所示。分析認為,t相電流實際值檢測板中整流二極管v16損壞,導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常檢測b相的電流,從圖7可以看出,t相電流比r、s相低10,從而使定子三相電流不平衡。圖8 t相檢測板二極管更換后電壓電流波形圖9 t相電流實際值檢測回路3.4 脈沖編碼器器故障脈沖編碼器是傳動系統(tǒng)的關(guān)鍵檢測元件,用于系統(tǒng)側(cè)測速反饋及轉(zhuǎn)子定位,其好壞直接關(guān)系到傳動系統(tǒng)的性能,編碼器的故障主要有無脈沖、缺脈沖、軸承損壞脈沖不均勻等。反映在傳動系統(tǒng)上是飛車、過流
15、、震蕩等。交交變頻傳動系統(tǒng)中設(shè)置有開環(huán)方式功能,可以檢查速度反饋回路以及磁通位置角和轉(zhuǎn)子位置角是否重合。圖9是編碼器一側(cè)軸承損壞時的波形。圖10 編碼器軸承損壞波形圖10中,縱軸為各變量的最大值的百分數(shù),其中速度給定值和速度實際值為最大轉(zhuǎn)速的百分數(shù)(最大轉(zhuǎn)速為470轉(zhuǎn)/分鐘),定子電流實際值為最大定子電流的百分數(shù)(最大定子電流為5416安培);橫軸為時間,單位:秒。編碼器軸承損壞故障表現(xiàn)在主電機是速度抖動,并且有異響。pda記錄速度和電流波形均有波動,如圖10所示。開始懷疑軋機的支撐輥有掉肉的現(xiàn)象,因為最初是電機每轉(zhuǎn)2圈有一個波動,而支撐輥的周長正好是工作輥的2倍,但經(jīng)過檢查支撐輥未損傷。對p
16、da波形認真分析后發(fā)現(xiàn),速度的波動引起了定子電流和電壓的波動,因此懷疑速度實際值檢測回路出現(xiàn)了問題,檢查編碼器發(fā)現(xiàn)有一側(cè)軸承卡堵,更換后正常,如圖11所示。圖11 更換編碼器后正常波形4 結(jié)束語通過對實際應(yīng)用的交交變頻器主傳動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和常見故障的介紹,希望能對有關(guān)人員熟悉和了解交交變頻器有所幫助。西門子交交變頻器主要用于大容量、低轉(zhuǎn)速的場合,裝機量比較少,介紹這方面書籍或資料也比較少,上面是我們工作中的一些經(jīng)驗和體會,總結(jié)出的交交變頻傳動系統(tǒng)的常見故障處理方法,希望對有關(guān)人員有所幫助。參考文獻1 馬小亮 大功率交交變頻調(diào)速系統(tǒng)及矢量控制技術(shù). 第三版. 北京:機械工業(yè)出版社,20032
17、李崇堅 交流同步電機調(diào)速系統(tǒng). 北京:科學(xué)出版社,2006.3 3963993 天津電氣傳動研究所 編著 電氣傳動自動化技術(shù)手冊. 第二版. 北京:機械工業(yè)出版社作者簡介:朱傳磊(1984.6),男(漢族),助理工程師,日照鋼鐵有限公司1580熱軋帶鋼廠電氣工程師。郵編:276806地址:山東省日照市沿海路600號電話mail:zhuchuanlei,zhuchuanlei-518我的大學(xué)愛情觀目錄:1、 大學(xué)概念2、 分析愛情健康觀3、 愛情觀要三思4、 大學(xué)需要對愛情要認識和理解5、 總結(jié)1、什么是大學(xué)愛情:大學(xué)是一個相對寬松,時間自由,自己支配的環(huán)境,也正因為這
18、樣,培植愛情之花最肥沃的土地。大學(xué)生戀愛一直是大學(xué)校園的熱門話題,戀愛和學(xué)業(yè)也就自然成為了大學(xué)生在校期間面對的兩個主要問題。戀愛關(guān)系處理得好、正確,健康,可以成為學(xué)習(xí)和事業(yè)的催化劑,使人學(xué)習(xí)努力、成績上升;戀愛關(guān)系處理的不當,不健康,可能分散精力、浪費時間、情緒波動、成績下降。因此,大學(xué)生的戀愛觀必須樹立在健康之上,并且樹立正確的戀愛觀是十分有必要的。因此我從下面幾方面談?wù)勛约旱膶Υ髮W(xué)愛情觀。2、什么是健康的愛情:1) 尊重對方,不顯示對愛情的占有欲,不把愛情放第一位,不癡情過分;2) 理解對方,互相關(guān)心,互相支持,互相鼓勵,并以對方的幸福為自己的滿足; 3) 是彼此獨立的前提下結(jié)合;3、什么
19、是不健康的愛情:1)盲目的約會,忽視了學(xué)業(yè);2)過于癡情,一味地要求對方表露愛的情懷,這種愛情常有病態(tài)的夸張;3)缺乏體貼憐愛之心,只表現(xiàn)自己強烈的占有欲;4)偏重于外表的追求;4、大學(xué)生處理兩人的在愛情觀需要三思:1. 不影響學(xué)習(xí):大學(xué)戀愛可以說是一種必要的經(jīng)歷,學(xué)習(xí)是大學(xué)的基本和主要任務(wù),這兩者之間有錯綜復(fù)雜的關(guān)系,有的學(xué)生因為愛情,過分的忽視了學(xué)習(xí),把感情放在第一位;學(xué)習(xí)的時候就認真的去學(xué),不要去想愛情中的事,談戀愛的時候用心去談,也可以交流下學(xué)習(xí),互相鼓勵,共同進步。2. 有足夠的精力:大學(xué)生活,說忙也會很忙,但說輕松也是相對會輕松的!大學(xué)生戀愛必須合理安排自身的精力,忙于學(xué)習(xí)的同時不
20、能因為感情的事情分心,不能在學(xué)習(xí)期間,放棄學(xué)習(xí)而去談感情,把握合理的精力,分配好學(xué)習(xí)和感情。3、 有合理的時間;大學(xué)時間可以分為學(xué)習(xí)和生活時間,合理把握好學(xué)習(xí)時間和生活時間的“度”很重要;學(xué)習(xí)的時候,不能分配學(xué)習(xí)時間去安排兩人的在一起的事情,應(yīng)該以學(xué)習(xí)為第一;生活時間,兩人可以相互談?wù)剳賽?,用心去談,也可以交流下學(xué)習(xí),互相鼓勵,共同進步。5、大學(xué)生對愛情需要認識與理解,主要涉及到以下幾個方面:(1) 明確學(xué)生的主要任務(wù)“放棄時間的人,時間也會放棄他?!贝髮W(xué)時代是吸納知識、增長才干的時期。作為當代大學(xué)生,要認識到現(xiàn)在的任務(wù)是學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)做人、學(xué)習(xí)知識、學(xué)習(xí)為人民服務(wù)的本領(lǐng)。在校大學(xué)生要集中精力,投入
21、到學(xué)習(xí)和社會實踐中,而不是因把過多的精力、時間用于談情說愛浪費寶貴的青春年華。因此,明確自己的目標,規(guī)劃自己的學(xué)習(xí)道路,合理分配好學(xué)習(xí)和戀愛的地位。(2) 樹林正確的戀愛觀提倡志同道合、有默契、相互喜歡的愛情:在戀人的選擇上最重要的條件應(yīng)該是志同道合,思想品德、事業(yè)理想和生活情趣等大體一致。擺正愛情與學(xué)習(xí)、事業(yè)的關(guān)系:大學(xué)生應(yīng)該把學(xué)習(xí)、事業(yè)放在首位,擺正愛情與學(xué)習(xí)、事業(yè)的關(guān)系,不能把寶貴的大學(xué)時間,鍛煉自身的時間都用于談情說有愛而放松了學(xué)習(xí)。 相互理解、相互信任,是一份責(zé)任和奉獻。愛情是奉獻而不時索取,是擁有而不是占有。身邊的人與事時刻為我們敲響警鐘,不再讓悲劇重演。生命只有一次,不會重來,大學(xué)生一定要樹立正確的愛情觀。(3) 發(fā)展健康的戀愛行為 在當今大學(xué)校園,情侶成雙入對已司空見慣。抑
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