1 Einleitung
Der Frequenzantrieb Stahlherstellungsprozess der Henan Yaxin Stahlfabrik ist komplex, mit vielen Detektionsparametern und häufigen Ausrüstungsaktionen.Die Genauigkeit der Prozessparametererkennung und der Grad der automatischen Steuerung hängen direkt mit der Qualität und dem Ausstoß von geschmolzenem Stahl zusammenAus diesem Grund, there must be a set of control systems with accurate and timely detection and a high level of automatic control in order to stabilize production and meet the needs of enterprise survival and development.
2 Die Lastmerkmale des Frequenzantriebs
Bei der Stahlherstellung wird geschmolzenes Eisen und Stahlschrott aus dem Hochofen durch oxidative Dekarburisierung und Schlacke in den Stahlherstellungsofen gelegt, um schädliche Elemente zu reduzieren.Entfernen von Ofengas und Schlacke, und geschmolzenem Stahl, der den Anforderungen entspricht.
Derzeit gibt es drei Hauptverfahren zur Stahlherstellung, nämlich die Stahlherstellung mit offenem Kamin, die Stahlherstellung mit Frequenzantrieb und die Stahlherstellung mit elektrischem Ofen.Die meisten von ihnen verwenden Sauerstoff-Frequenzantriebe für die Stahlherstellung.Die Überlegenheit des Systems fördert die Automatisierung des Produktionsprozesses.
2.1 Die Hauptausrüstung für die Sauerstoff-Oberfrequenzantriebsstahlherstellung ist
(1) Rohstoffversorgung: einschließlich der Lieferung von Schrott aus geschmolzenem Eisen, Schüttgut und Ferrolegierungen;
(2) Die Hauptausrüstung des Frequenzantriebs: sie besteht aus dem Ofenkörper, der Ofenkörperstütze und der elektrischen Antriebssteuerung für die Neigung des Ofenkörpers usw.
(3) Sauerstoffblasvorrichtung: Wenn Sauerstofffrequenz die Stahlherstellung antreibt, wird eine große Menge Sauerstoff verwendet und eine rechtzeitige Sauerstoffversorgung erforderlich, der Sauerstoffdruck ist stabil und sicher und zuverlässig.Es muss eine vollständige Ausrüstung zur Sicherstellung der Sauerstoffversorgung des Frequenzantriebs vorhanden sein.;
(4) Rauchgasreinigungsanlagen;
(5) Schlackenverarbeitungsgeräte, Raffinationsgeräte außerhalb des Ofen und Ingotgussgeräte.
Der Neigungswinkel des Frequenzantriebs beträgt je nach Prozessanforderung plus oder minus 360°. Der untere Teil des Ofentrunnions des Frequenzantriebs ist höher als der obere Teil,Und der untere Teil ist schwerer als der obere Teil.Es ist nach einem positiven Moment ausgelegt. Wenn daher das elektrische Frequenzsteuerungssystem ausfällt oder die Bremskraft unzureichend ist,sich auf das positive Moment des Ofenkörpers verlassen, um sicherzustellen, dass der Ofenmund nach oben ist, und es kommt zu keinem Stahlfall.
Wenn der Frequenzantrieb normal funktioniert und der geschmolzene Stahl abgeladen werden muss, gibt der Motor ein positives Drehmoment ab, um den Frequenzantrieb langsam zu neigen.Nach dem Gießen des geschmolzenen Stahls, muss der Ofenkörper langsam in die normale Position zurückgeführt werden. Zu diesem Zeitpunkt muss die potentielle Energie des Frequenzantriebs an das System zurückgegeben werden,und der Motor arbeitet im Rückkopplungszustand.
2.2 Anforderungen des Frequenzantriebs an das Übertragungsnetz
Aufgrund der Eigenschaften der Frequenzantriebstechnologie und der Übertragungstechnologie stellen die Frequenzantriebstechniken hohe Anforderungen an das Übertragungssystem:
(1) Der mechanische Neigungsfrequenzantrieb kann sich kontinuierlich um 360° drehen und in jeder beliebigen Position genau anhalten.Die Neigungsposition kann bestimmte Anforderungen an die Verriegelung mit verwandten Geräten wie Sauerstofflanzen haben, Löffelwagen und Rauchkappen;
(2) Während des Betriebs müssen maximale Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleistet werden.die Neigungsmaschine sollte für eine kurze Zeit in der Lage sein, weiter zu arbeiten und bis zum Ende des ersten Ofen der Stahlherstellung zu wartenWenn der Unfall nicht kontrolliert werden kann, kehrt der Ofen nicht automatisch um und verursacht keinen "Steel Down"-Unfall.
(3) Die Neigungsmaschinen sollten eine gute Flexibilität aufweisen, um Stoßbelastungen und Torsionsschwingungen durch Starten und Bremsen abzudecken.
Eine weitere Schlüsselausrüstung für die Frequenzantriebsstahlherstellung ist die Sauerstofflanze.
Die Sauerstofflanze ist eine typische potentielle Belastung. Sobald die Bremsvorrichtung geöffnet wird, wird der Sauerstofflanzenmotor sofort zu 100% belastet sein.das elektromagnetische Drehmoment des Motors übersteigt das Lastdrehmoment. Der Motor arbeitet in einem elektrischen Zustand. Wenn die Sauerstofflanze abfällt, zieht das Lastdrehmoment den Motor zum Drehen. Der Motor arbeitet im Rückkopplungsbremszustand.Ähnlich wie beim Neigungssteuerungssystem, muss die Steuerung der Sauerstofftransmission auch in Abstimmung mit der Bremsanlage funktionieren, um das Phänomen des "Rollens" zu verhindern,und verfügt über ausreichend Startdrehmoment und ÜberlastkapazitätUnd die Geschwindigkeit kann angepasst werden.
Der Frequenzantrieb ist im Allgemeinen mit zwei Sauerstoffschlägern ausgestattet, ein Satz ist in Betrieb und der andere Satz ist ersetzt oder überholt.
Die Konfiguration des Frequenzantriebsteuerungssystems des 3-Frequenz-Frequenzantriebs im Stahlwerk der Sangang Company
Aufgrund der Neigung des Frequenzantriebs und der Eigenschaften der Sauerstofflanzsteuerung wurde der Wechselrichter der Serie ACS880 von INOMAX ausgewählt.
3.1 Technische Merkmale des Wechselrichter der Serie INOMAX ACS880
Die technischen Eigenschaften des Wechselrichter der Serie INOMAX ACS880 sind wie folgt, er eignet sich hier besonders für die Frequenzsteuerung:
Durch die direkte Drehmomentsteuerungstechnologie werden Statorfluss und Drehmoment als Hauptsteuerungsvariablen verwendet.Die Kombination aus einem schnellen digitalen Signalprozessor und einem fortschrittlichen Motor-Software-Modell ermöglicht es, den Motorzustand bei 40Da der Motorzustand und der Vergleichswert zwischen dem tatsächlichen und dem angegebenen Wert ständig aktualisiert werden, wird jeder Schaltzustand des Wechselrichters individuell bestimmt.Dies bedeutet, dass sein Antriebssystem die beste Kombination von Schaltern erzeugen und schnell auf dynamische Veränderungen wie Laststörungen und sofortige Stromausfälle reagieren kannBei DTC ist kein PWM-Modulator erforderlich, der Spannung und Frequenz getrennt steuert.das Hochfrequenzgeräusch anderer Wechselrichter, die den Motor antreiben, wird nicht erzeugt., und der Stromverbrauch des Wechselrichters selbst wird ebenfalls reduziert.
Der standardmäßig eingebaute Wechselstromreaktor reduziert den harmonischen Inhalt der eingehenden Stromversorgung erheblich, reduziert die elektromagnetische Strahlung des Wechselrichters erheblich,und schützt die Gleichrichterdiode und den Filterkondensator vor dem Einfluss von Spannung und Strom.
Volldrehmoment bei Nulldrehzahl: Der Motor, der durch den ACS880 angetrieben wird, kann das Nenndrehmoment des Motors bei Nulldrehzahl ermitteln und benötigt kein Feedback eines optischen Encoders oder eines Fahrtmessermotors.Der Vektorsteuerungsumrichter kann nur bei nahezu Nullgeschwindigkeit das volle Drehmoment erzeugen.
Die präzise Drehmomentregelung durch DTC ermöglicht es dem ACS880, ein steuerbares und stabiles Höchststartdrehmoment zu liefern, das 200% des Nenndrehmoments des Motors erreichen kann.
Automatischer Start: Die Automatische Start-Eigenschaft des ACS880 übersteigt die Leistung des Flugstarts und des integralen Starts des allgemeinen Frequenzfrequenzantriebs.Weil ACS880 den Zustand des Motors innerhalb weniger Millisekunden messen kannDer Vektorsteuerungsinverter muss größer als 2,2 Sekunden sein.
Im Strömungsoptimierungsmodus wird der Motorstrom automatisch an die Last angepasst, um die Effizienz zu verbessern und den Motorlärm zu reduzieren.Auf der Grundlage unterschiedlicher Belastungen, kann der Gesamtwirkungsgrad des Wechselrichter und des Motors um 1% bis 10% erhöht werden.
Genaue Drehzahlregelung: Der dynamische Drehzahlfehler des ACS880 beträgt 0,3%s in der offenen Schleife und 0,1%s in der geschlossenen Schleife.3% in geschlossenem KreislaufDie statische Genauigkeit des ACS880-Frequenzfrequenzantriebs beträgt 0,01%.
Genaue Drehmomentregelung: Die Dynamikdrehmomentschrittreaktionszeit kann in offenen Schleifeanwendungen 1-5 ms erreichen, während der Vektorsteuerungsumrichter 10-20 ms in geschlossenem Schleife und 100-200 ms in offenem Schleife benötigt.
Die Frequenzantriebskapazität der Helan Yaxin Stahlfabrik beträgt 100 t, die Neigungsmotoren des Frequenzantriebs sind 4 Sätze von 90 kW Frequenzumwandelmotoren,und die Sauerstoff-Lanzmotoren sind 2 Sätze von 75 kW Frequenzumwandlungsmotoren;
3.2 Neigung und Sauerstofflanzenregelung
(1) Neigungskontrolle
Normalerweise wird die Neigung des Frequenzantriebs durch 3-4 Motoren durchgeführt, so dass, damit das System zuverlässiger und stabiler funktioniert, diese Motoren belastet sein müssen, das heißt,Alle Motoren haben die gleiche Leistung.
Da diese 4 Motoren steif miteinander verbunden sind, müssen die Drehzahlen aller Motoren absolut synchronisiert sein.und die 4 Wechselrichter sind durch optische Fasern verbunden. Daher wird in der Systemkonfiguration ein Frequenzfrequenzantrieb als Master verwendet, der für die Drehzahl und das Ausgangsdrehmoment verwendet wird,und andere Frequenz-Frequenz-Antriebe werden als Sklaven verwendet, um die Drehmomentantwort des Meisters zu verfolgen, wie in Abbildung 2 gezeigt. Im Vergleich zur herkömmlichen Steuerungsmethode verbessert dieser Einsatz die Leistung des Systems auf ein neues Niveau.Vollständig lösen das Phänomen von "Nodding" und "Schütteln des Kopfes" der Frequenzantrieb durch den asynchronen Motorbetrieb verursacht.
4 Wechselrichter können zwischen Master und Slave gewechselt werden, aber es kann nur einen Master gleichzeitig geben, und die anderen drei sind Slaves.Der Meister übernimmt Geschwindigkeitsregelungsmodus und der Sklave übernimmt DrehmomentregelungsmodusDer Master sendet Kontrollbefehle an die Sklaven. Der Sklave akzeptiert die Start- und Stoppbefehle des Hosts und setzt den Drehmomentwert ein.
Wenn eine Sklavenmaschine ausfällt, beeinflusst dies nicht die Kommunikation und Handlungen zwischen dem Master und anderen Sklaven, so dass sie weiterlaufen und auf eine ordnungsgemäße Wartung warten kann; wenn der Master ausfällt,Der Slave stoppt, weil er das Signal vom Master nicht empfangen kann.Nach Abschluss des Switches sendet der Master einen Reset-Befehl, um das Signal zu synchronisieren.und das Slave-Fehlersignal verschwindet.- Wenn das System normal ist, fahren Sie weiter.
Wenn der Master normal ist und 3 Sklaven gleichzeitig Fehler melden, bedeutet das, dass es ein Problem in der Kommunikation gibt.Alle Sklaven werden zu diesem Zeitpunkt auf den Herrn umgestellt.Wenn es vorhanden ist, prüfen Sie sofort, ob Kommunikationsprobleme auftreten.
Es ist zu beachten, dass bei der Inspektion und Reparatur des Wechselrichters, wenn andere Wechselrichter zu diesem Zeitpunkt weiterlaufen müssen,da das Glasfaserkommunikationsnetz nach dem Ausschalten des Wechselrichters getrennt wurde, andere Wechselrichter können die Master/Slave-Steuerung nicht ausführen und sollten in den Modus "Der Host kann weiterlaufen" umgeschaltet werden.
Wenn ein normaler Master/Slave-Switch ausgeführt wird, meldet der Slave einen Ausfall aufgrund des vorübergehenden Ausfalls des Master-Signals.Nach dem Master sendet ein Reset Kommando, können alle Alarmsignale eliminiert werden.
Da der Frequenzantrieb eine Last mit hohem Startdrehmoment ist, ist die Startmethode eine Startmethode mit hohem Drehmoment mit konstanter Anregung und die Stoppmethode eine Rampenstop-Methode.Der Bremschopper und der Bremswiderstand werden verwendet, um die zurückgegebene Energie aufzunehmen.
Um eine genaue Abstimmung mit der Bremsanlage zu gewährleisten, gibt der Wechselrichter, wenn die Drehzahl der Inverter absoluter Null erreicht, Anweisungen zur Steuerung der Bremsanlage aus.und der Bremskontaktor wird durch das Zwischenrelais angetrieben, und dann stoppt der Wechselrichter die Anregung, wodurch sichergestellt werden kann, dass das Neigungsgerät kein "rollendes" Phänomen aufweist.
(2) Kontrolle der Sauerstofflanze
Der Schlüssel zur Kontrolle der Sauerstofflanze ist, dass der Motor nach dem Öffnen der Bremse zu 100% belastet sein muss.Das Getriebe muss bei Nulldrehzahl mindestens 150% Drehmoment erzeugen, um zu verhindern, dass die Sauerstoffspitze "rutscht"..
Der direkte Drehmomentregelungsmodus des INOMAX-Wechselrichters kann bei Nulldrehzahl bis zu 200% Ausgangsdrehmoment liefern.Die spezielle Hebe-Software verfügt über eine Drehmoment-Speicherfunktion, um das vom Sauerstoffschläger benötigte Startdrehmoment zu speichernSobald das System gestartet ist, geben Sie einfach das erforderliche Drehmoment ab, um den reibungslosen Betrieb der Sauerstofflanze zu gewährleisten.
Die Bremsverriegelungssteuerung der INOMAX-Hofsoftware gewährleistet den sicheren Betrieb des Systems.
Zusammenfassung:
Inomax-Antriebe sind die ideale Wahl für Stahlwerke mit besserer Leistung und kostengünstiger.