高爐上料主卷揚(yáng)電動機(jī)變頻調(diào)速設(shè)計(jì)

高爐上料主卷揚(yáng)電動機(jī)變頻調(diào)速設(shè)計(jì)

0主卷揚(yáng)的液壓控制在經(jīng)過加固的高塊中，由雙料車從料底運(yùn)輸至爐頂?shù)牡仔肌Ａ宪囉缮狭暇韴鰴C(jī)傳動。主卷揚(yáng)的傳動過程為:電動機(jī)經(jīng)減速機(jī)減速后,帶動繩筒正向或反向轉(zhuǎn)動。兩臺料車在鋼絲繩的牽引下,沿上料斜橋的鋼軌上行或下行。其中,一上一下,料車到爐頂時(shí)停車,這時(shí)料車處于后輪懸起依附在副軌的卸料狀態(tài)。煉鐵工藝要求主卷揚(yáng)故障小,可靠性高,做到料車不翻車和沖頂掛車,關(guān)鍵是在離爐頂二十米左右就進(jìn)行減速,消除高速運(yùn)行慣性;在離爐頂八米左右低速爬行。要求料車起動要快和穩(wěn);中間段速度要快,盡量縮短運(yùn)行時(shí)間;快到爐頂時(shí),速度盡量慢,防止料車在慣性作用下沖出副軌,使料車掉道或掛車。囯內(nèi)中小型高爐主卷揚(yáng)調(diào)速經(jīng)歷了四個(gè)階段:主卷揚(yáng)電機(jī)使用JZR型或YZR型繞線電機(jī),轉(zhuǎn)子串四段電阻改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速。主卷揚(yáng)電機(jī)使用Z型直流電機(jī),釆用直流調(diào)速柜調(diào)速。主卷揚(yáng)電機(jī)仍然使用JZR型或YZR型繞線電機(jī),采用不帶速度負(fù)反饋的變頻調(diào)速。主卷揚(yáng)電機(jī)使用YBP型變頻電機(jī),釆用帶速度負(fù)反饋的變頻調(diào)速。目前,2500M3高爐雖然大多數(shù)采用皮帶上料,但仍然有釆用料車上料,變頻調(diào)速。變頻調(diào)速在高爐主卷揚(yáng)的應(yīng)用具有投資小,調(diào)速范圍大,可靠性高,接線簡單的優(yōu)點(diǎn)。新鋼二期技改2X350M3高爐上料主卷揚(yáng)應(yīng)用了西門子6SE70型變頻器,利用變頻器的多步調(diào)速功能,使上料料車在運(yùn)行到35s后即開始多步減速,以消除上料卷揚(yáng)的高速慣性。料車在接近停車點(diǎn)時(shí)慢速爬行,料車能夠準(zhǔn)確地停車,杜絕電阻調(diào)速高速停車不準(zhǔn)以及易掉道掛車的亊故。西門子6SE70型變頻器信號源選擇要應(yīng)用BICO技術(shù),用功能圖進(jìn)行信號源及輸出端內(nèi)容的選擇。1670消息源段的命令和輸出線的內(nèi)容設(shè)置1.16命令源選擇系統(tǒng)6SE70型變頻器有以下幾種命令源:PMU(變頻器操作鍵盤端子排)、M0P(BOCO)、USS1、SLB、CBP、OPS1和經(jīng)過SCOM1的固定設(shè)定。通過參數(shù)P368進(jìn)行命令源選擇。命令源選擇如表1所示。一般應(yīng)用較多的是0,1,2方式。1.26開關(guān)量連接器控制裝置6SE70型變頻器應(yīng)用時(shí)要用到軟件連接技術(shù)(BinaryConnector)即BICO技術(shù)。在6SE70型變頻器應(yīng)用時(shí),X101端子排七個(gè)接線端子在軟件上,每個(gè)端子對應(yīng)一個(gè)開關(guān)量連接器。3、4、5、6、7、8、9共七個(gè)端子的開關(guān)量連接器分別是B0010、B0012、B0014、B0016、B0018、B0020、B0022。開關(guān)量連接器是接收X101端子排的外部開關(guān)量信號.輸入開關(guān)量連接器有B0010、B0012、B0014、B0016、B0018、B0020、B0022。輸出開關(guān)連接器有B0100到B0162共計(jì)60個(gè)輸出開關(guān)量連接器。其中單數(shù)開關(guān)量編號的連接器是對雙數(shù)開關(guān)量編號的連接器內(nèi)的值取反。實(shí)際上是輸出了30個(gè)開關(guān)量信息。輸出開關(guān)量連接器功能定義如表2所示。這些輸出開關(guān)量連接器可以和X101端子排的3、4、5、6號端子的開關(guān)量連接器參數(shù)P651.1、P652.1、P653.1、P654.1進(jìn)行軟連接。這是書本型6SE70型矢量控制變頻器。柜式工程型6SE70型矢量控制變頻器還帶有X9端子排,有2個(gè)帶轉(zhuǎn)換結(jié)點(diǎn)的輸出繼電器,可以用開關(guān)量連接器和以上輸出開關(guān)量連接器進(jìn)行連接。具體參數(shù)號在功能圖中可以査到。開關(guān)量連接器參數(shù)和開關(guān)量連接器軟件連接方法:給定義功能參數(shù)設(shè)置為開關(guān)量連接器編號即可。例如,“運(yùn)行”開關(guān)量連接器參數(shù)P652.1需要在軟件上與開關(guān)量連接器B0014連接,只需要設(shè)定P652.1=14即可。26se70型收割機(jī)在主卷揚(yáng)中應(yīng)用的控制電路2.1主卷揚(yáng)電動從機(jī)控制板出口至控制部分主卷揚(yáng)電動機(jī)型號為YPBF355L1—8,額定功率為200kW,額定電壓380V,額定電流382A,額定轉(zhuǎn)速為728r/min。配置變頻器為西門子6SE7036—OEK60,額定輸出功率為315kW.為了確保變頻器可靠性,變頻器額定功率大于電動機(jī)額定功率二個(gè)檔位。由于主卷揚(yáng)電動機(jī)工作于四個(gè)象限,在減速過程中,會出現(xiàn)再生發(fā)電工作狀態(tài)。所以,變頻器配套了制動單元,用于吸收減速過程中的發(fā)電能量。制動單元型號為6SE7031—6EB87—2DAO.制動單元的技術(shù)參數(shù)為66A,4Ω,1kW.變頻器內(nèi)部有電流,電壓閉環(huán)負(fù)反饋,為了提高調(diào)速精度和動態(tài)響應(yīng),增加了速度負(fù)反饋閉環(huán)。速度檢測用徳國依爾切(Itra)增量型編碼器,型號為EH88P500Z15-110X3,3通道(A,B,Z),每轉(zhuǎn)1024個(gè)脈沖。編碼器安裝于主卷揚(yáng)電動機(jī)非負(fù)載軸端。編碼器軸與電動機(jī)軸轉(zhuǎn)連接在軸中心線上,與電動機(jī)同步旋轉(zhuǎn)。2.2交流本系統(tǒng)所需資源料車上行的速度曲線(以頻率表達(dá))如圖1所示。由于高爐煉鐵要求上料快速可靠。根據(jù)煉鐵設(shè)備的特點(diǎn),變頻器啟動不采用多步速度,從0Hz經(jīng)6s加速后,直接升速到50Hz;升速到50Hz后,穩(wěn)定運(yùn)行29s開始減速。減速一的頻率為25Hz,整個(gè)減速~運(yùn)行時(shí)間為8s。減速一結(jié)束后,再進(jìn)減速二運(yùn)行,整個(gè)減速二運(yùn)行時(shí)間為5s。停車采用自由停車方式,用抱閘制動。主卷揚(yáng)變頻器主回路電路:變頻器R,S,T三相進(jìn)電順序?yàn)?空氣斷路器→接觸器→電抗器→快熔→變頻(R,S,T)→變頻器逆變器→變頻器(U,V,W)→變頻器專用電力電纜→電動機(jī)(U,V,W)。空氣斷路器型號為施耐徳NS630H/3P,MA600;接觸器型號為施耐徳LC1-F600M7,線圈電壓為AC20V;快速熔斷器型號為RSF8-800LC(附熔斷指示器)。變頻器控制端子的接線:西門子6SE70型矢量變頻器有X101,X102,X103三個(gè)端子排。X101端子排是數(shù)字量輸入/輸出端。X102端子排是模擬量輸入/輸出端子。X103是編碼器接口端子。X101端子排的3,4,5,6為輸入/輸出雙向端子,在應(yīng)用時(shí)要作開關(guān)量連接器參數(shù)選擇連接。X101控制端子安排如下:3號:故障報(bào)警輸出;4號:運(yùn)行信號輸出;5號:開/停車;6號:正轉(zhuǎn);7號:反轉(zhuǎn);8號:減速一;9號:減速二。X102端子排只使用了模擬量輸入端子。19號端子為變頻器運(yùn)行頻率輸出信號端子;21號端子為電動機(jī)工作電流輸出信號端子。X103端子排為絕對型脈沖編碼器接口端子,各端子接線如下:23號:0V;24號:A通道;25號:B通道;26號:Z通道;28號:+15V。變頻器制動單元接C,D端子。X9端子的1號端子接外加輔助電源+24V;2號端子接0V.4號端子接+24V,5號端子接AK26繼電器。5號端子為變頻器已送電輸出信號端子。主卷揚(yáng)電動機(jī)變頻調(diào)速控制電氣原理圖如圖2所示。3參數(shù)配置3.1開關(guān)量連接器點(diǎn)在西門子6SE70型矢量控制變頻器中。X101端子排中,3、4、5、6號端子為輸入/輸出雙向端子。輸入/輸出雙向端子選擇設(shè)置命令源及輸入/輸出選擇,需要按照功能圖才能正確完成參數(shù)設(shè)置。相關(guān)功能圖如圖3所示。參數(shù)設(shè)置:P651.B=106,設(shè)定X101端子排的3號端為輸出端子。P651.B開關(guān)量連接器參數(shù)與開關(guān)量連接器B0106軟連接。開關(guān)量連接器B0106默認(rèn)與故障報(bào)警Bit3控制字連接。B0104開關(guān)量連接器默認(rèn)與變頻器運(yùn)行Bit2控制字連接。X101端子排的5,6,7,8,9號五個(gè)端均為輸入端子,其中雙向端子5,6號端子必須斷開輸出軟連接,即P653.1=0,P654.1=0。根據(jù)控制要求,X101端子5定義為允許開機(jī)(ON/0FF1);端子6定義為正轉(zhuǎn)(FDW);端子7定義為反轉(zhuǎn)(RVE);端子八定義為減速一(即固定頻率1);端子9定義為減速二(即固定頻率2).根據(jù)端子功能定義,要改變以上五個(gè)輸入端子開關(guān)量連接器參數(shù)的默認(rèn)值,根據(jù)功能定義使端子對應(yīng)的開關(guān)量連接器軟連接到所需要的開關(guān)量連接器參數(shù)。P554.B為開/停機(jī)(ON/OFF1)參數(shù);P571.B為正轉(zhuǎn)(FWD)參數(shù);P572.B為反轉(zhuǎn)(RVE)參數(shù);P580.1為固定頻率1(FixedzStepoint1)參數(shù);P581.1為固定頻率2(FixedzStepoint2)參數(shù)。以上都是開關(guān)量連接器參數(shù)。以上5個(gè)參數(shù)按定義功能連接設(shè)置如下:P554.B=14,與B0014連接;P571.B=16,與B0016連接;P572.B=18,與B0018連接;P580.1=20,與B0020連接;P581.1=22,與B0022連接。固定頻率參數(shù)設(shè)定:從西門子6SE70型矢量控制變頻器功能圖可知,固定頻率設(shè)定是以P417.B、P418.B、P580.1、P581.1四個(gè)參數(shù)進(jìn)行給合獲得不同的固定頻率,有8種速度組合。減速-時(shí),如圖2所示,K4繼電器結(jié)點(diǎn)閉合,直到料車到爐頂再返回到減-位置才斷開K4結(jié)點(diǎn)。減速二時(shí),K5繼電器結(jié)點(diǎn)閉合,直到料車到爐頂再返回到減二位置才斷開K5結(jié)點(diǎn)。所以,減一時(shí),K4=1,K5=0;減二時(shí)K4=1,K5=1.固定頻率1,P417.B、P418.B、P580.1、P581.1賦值組合排列為:0001,對應(yīng)的設(shè)定頻率的參數(shù)為P405.F。由于P417.B和P418.B未連接端子,賦值始終為0.固定頻率2,P417.B、P418.B、P580.1、P581.1賦值組合排列為:0011,對應(yīng)的設(shè)定頻率的參數(shù)為P402.F。設(shè)定為P405.F=50(%),P402.F=12(%)。當(dāng)料車啟動時(shí),減速一,減速二繼電器K4,K5均未吸合,這時(shí)加速后穩(wěn)定運(yùn)行速度為50Hz.這個(gè)固定頻率是由P417.B,P418.B,P580.1,P581.1賦值組合排列為:0000,對應(yīng)的固定頻率設(shè)定參數(shù)P401.F設(shè)定。設(shè)定為P401.F=100(%),基準(zhǔn)頻率為50Hz。3.2工廠參數(shù)復(fù)位工廠參數(shù)為默認(rèn)參數(shù),如果混亂或丟失會對變頻器應(yīng)用造成意想不到的故障。所以,在參數(shù)設(shè)置前應(yīng)進(jìn)行工廠參數(shù)復(fù)位。P053=6,允許參數(shù)存取;P060=2,選擇固定設(shè)置菜單;P366=0,通過MOP設(shè)定;P970=O,參數(shù)復(fù)位。3.3電機(jī)模型計(jì)算系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置是設(shè)置變頻器進(jìn)線電壓、電機(jī)及編碼器參數(shù)、電機(jī)控制型式、脈沖頻率、電機(jī)的電壓電流、頻率、轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置如下:PO65=5,選擇“系統(tǒng)設(shè)置”菜單;PO68=0,沒有輸出濾波器;P071,裝置輸入電壓,AC裝置380V,DC裝置540V;P095=2,異歩電動機(jī);P097=1;P100=4,有測速機(jī)的速度控制;P115=1,計(jì)算電機(jī)模型“自動參數(shù)設(shè)置”(調(diào)試時(shí)斷開電機(jī)負(fù)載);P130=15,帶Z通道的脈沖編碼器;P151=1024,脈沖編碼器每轉(zhuǎn)脈沖數(shù);P39=0,釋放前緣調(diào)制系統(tǒng);P340=3(kHz),脈沖頻率;P350=382,參考電流,A;P351=380,參考電壓,V;P352=50,參考頻率,Hz;P353=P352*(60/P109)=750,參考轉(zhuǎn)速,r/min;P354=9550*(PN/nN)=3600,參考轉(zhuǎn)矩,Nm;P383=0;P384.02=0;P452=50,正向旋轉(zhuǎn)的最大頻率,Hz;P453=-50,反向旋轉(zhuǎn)的最大頻率;P060=1,回到參數(shù)菜單;P128=750,最大輸出電流;P462=6,從靜止到參考