ACS600 变频器应用在高炉料车上
| 测。 （2）参数曲线对比 ①料车速度 注：频率上限：55HZ ②电流： 上述实测变频器电流数据为：变频器的电源侧。 （3）运行效果 1、上料车运行过程时间缩短，加快上料速度，满足高炉的工艺要求。 2、上料车的无级调速，使其起动平稳，加、减速过程中减少了设备的冲击，延长了机械设备的使用寿命。 3、加、减速时间可调，使得料车在负载变化情况下，定位停车调整方便，提高运行的效率。 4、节省电能约30%左右，同时，起动电流的降低减少了对电网的冲击影响。 5、变频器的通讯接口与计算机连接，使得变频器的运行参数、状况得到监控。 四、 运行过程中问题的解决几措施 （1）上料车运行中料钟内物料检查的设置 上料车运送物料至炉顶料钟室内是按工艺技术要求：即按料制、周期循环进行的。炉顶小料钟室内容积有限，只允许存放一车物料，否则将造成炉顶下料机械设备损坏。为防止两车物料同时放入小料钟室内。上料车在运行至炉顶的过程中，系统PLC发出检查指令：（此点称：料钟检查点）判断料钟室内的物料是否已进入炉内以及是否允许下一车物料的进入。否则，系统PLC发出上料车停车指令。 调试中发现：原料钟检查点距小料钟室较近处，意为加快上料速度。但运行中发现由于受各种因素：如物料重量的变化等影响，在小料钟有料PLC判断后发出指令料车停车时；由于已接近炉顶处，此时料车停车时产生忽高忽低的现象，易产生“冲顶挂车”的现象。实际运行中将其检查点改在上料车行程的前半部。实际效果：即满足了生产工艺上料的速度要求；又进一步提高了上料车运行的可靠性、稳定性。 （2）“溜车”现象的处理及措施 在运行中，上料车出现“溜车”现象，造成机械设备损坏致使停产。现象分析：由于在配料过程中电子称突然出现较大的误差，以致于上料车起动时负载突然变大，变频器内部输出功率组件的换流时间调整不及时，致使上料车起动后，克服不了负载力矩，经过较短时间后形成上料车下滑“溜车”现象发生。 电机起动运行后，正常按曲线2运行至A点，由于负载因素影响，如：负载力矩突然增大，其实际运行仍保持在Z点。此时，变频器的输出特性已达到曲线2的特性，在曲线2的作用下，电动机将沿Z点向F点变化，造成上料车下滑“溜车”现象发生。 通常经过调整变频器转矩补偿功能参数，增加转矩（IR补偿）的方法，可以解决该问题。ACS600系列变频器两种控制模式：DTC（直接转矩控制）和SCALAR（标量控制模式），在选用标量控制模式时，转矩补偿（IR补偿）作用有效。实际运行中因其它因素和功能选择，控制模式为：DTC，故转矩补偿（IR补偿）无法实现。 在变频器的外部控制采取措施：系统PLC发出起动变频器指令，同时发出延时（时间值大小以现场调试为准）的另一指令以控制机械制动闸在电动机上电时缓开。当变频器的输出达到图六所示的A点时（约15%的额定力矩）：机械制动闸打开，电动机按图六中V/F特性曲线的A点开始，上料车“溜车”的问题得到解决。 应注意的几点： 1、须使用变频器的转矩补偿功能，以适应负载变化要求的调整，其补偿的参数值大小应视实际情况确定其值为好。 2、若变频器的转矩补偿功能因客观因素不能使用，应采取前述或其它方法，以提高对负载力矩的变化的调整能力。 3、加装检测装置：如编码器（正、反向检测）等方法，防止运行中的伤料车出现异常并立即停车。 （3）抗干扰措施 变频器采用PWM控制逆变技术电路，其输出电压含有较强的高次谐波，极易干扰附近的电子设备。如对电子称的采样电路的干扰，其产生称量误差，影响料制的准确性。同时，对变频器本身的模拟量输入信号也产生误差影响。排除干扰采取措施如下： 1、设置进线滤波器（B84143-B320-S20）抑制谐波，滤波器外壳可靠接地。同时电机电缆的金属屏蔽层接地，抑制干扰。如采用其它三相滤波器须满足以下要求： A、高次谐波充分削弱 B、正确的电压额定值 C、频率50/60HZ D、连续电流： > 1.5Ie E、过载电流： > 1.5 Ie 2、控制电缆使用屏蔽电缆，屏蔽一端接地，另一端悬空。电缆走向不要并行敷设，不应放在同一个线槽中，电缆线路相交时要成直角。 3、模拟信号的输入：信号与地之间应加钽电容滤波，其电容的量值以最大限度的滤除谐波为最佳。可用示波器观察滤波效果。 （4）电动机加、减速时间的设定 电动机加速时间：电动机从起动到设定转速的时间，即变频器输出频率由零上升到工作频率的时间。反之，为电动机减速时间。 在实际调试中，以此时间值为基准上料车装料进行调整。应注意两个问题：一是时间不易过短，否则出现直流制动过电压保护，变频器停止输出。二是要充分使整个上料系统的运行有时间裕量，保证上料量的输送。因此，实际时间值以现场的数据为准。 （5）安装、使用及维护 采用一台或两台变频器互为备用的方式，应视设备的重要程度而定。根据实践：上料车应选用两台互为备用方案。其转换操作应简洁、可靠、准确互不影响。如果选用一台变频器其备用为其它方式，应注意两套方式性能的一致性。同时，也应保证其转换可靠、准确。两台变频器应作定期的轮换使用，以保证备用机的良好状态。要注意对备用机的检查，防止外界因素、如：鼠害等对其的损坏。 变频器的使用对环境的震动、灰尘、电磁干扰、腐蚀、温度等有一定的要求。在安装时应充分注意，如：采用排风扇通风降温等；平常应注意使用环境，进行内部灰尘的清扫，并上电检查状况。变频器的金属壳体应接地良好，其接地电阻小于4欧姆。 变频器的逆变输出部分：IGBT大功率驱动模块，对于三相输出其有6个大功率晶体管模块组成，任意一个模块功率组件的损坏，将导致变频器不能工作，在其内部均有一定的保护措施，使用时应在电源进线输入侧加装快速熔断器；电子元器件对电压的浪涌非常敏感使用时应注意所用电源的稳定性；完善供电系统的避雷措施。 变频器在实际应用中，应注意输出频率与电动机要求的转速范围相匹配：既变频器的频率输出与电动机的超、低速运行性能的范围。通用电动机的超速性能为不高于额定转速的120 % ，小于2分钟，若时间过长会导致电动机机械性能使用寿命下降。低速运行时，不允许低于额定转速的15%，若运行时间过长，电动机将发热严重导致电机绕组绝缘老化损害电动机。实际使用时，电动机应工作在额定转速70%左右为佳。若转速低于此范围，可以调整电动机的极数来配合。 变频器在上电时，应严格按照技术手册规定操作。否则，会导致变频器故障。如：ACS600系列变频器规定：接通主电源时不能在10分钟内连续起动5次。实例之一：调试中忽略此点，造成内部起动电阻发热损坏以致于变频器不能使用。 五、结束语 高炉上料车传动系统采用变频器与转子串电阻调速相比：改善了设备的运行条件，延长了机械设备的使用寿命；运行中更加稳定、可靠、准确，实用性能好；节能效果显著；系统运行效率高。 |
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