一、引言:
在高爐煉鐵生產(chǎn)中,進(jìn)料系統(tǒng)是設(shè)備的重要組成部分,,其可靠性直接影響到生產(chǎn)效率及經(jīng)濟(jì)效益。本文對西門子MM440變頻器在該系統(tǒng)改造部分的應(yīng)用,,以及該系統(tǒng)的傳控部分進(jìn)行討論,。
二,原系統(tǒng)概述:
1,、原系統(tǒng)機(jī)械部分構(gòu)成
由一臺卷揚(yáng)機(jī)拖動兩臺料車,,料車位于軌道斜面上,互為上行,、下行,,即其中一臺料車載料上行,另一臺為空車下行,,運(yùn)行過程中電機(jī)始終處于負(fù)載狀態(tài),。
2、原系統(tǒng)電氣部分構(gòu)成
原系統(tǒng)由一臺6極55kW繞線式電機(jī)拖動,,轉(zhuǎn)子回路靠切換電阻實現(xiàn)速度調(diào)整,,通過主令控制器(與電機(jī)同軸連接)采集料車的位置,控制電阻的投入切除,,同時控制機(jī)械抱閘的開閉,。
3,、原系統(tǒng)存在的問題:
由于該調(diào)速方式為轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速,電阻容易燒毀,,加上卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩松緊程度不一致,,有時出現(xiàn)料車“掛頂”事故,嚴(yán)重影響了生產(chǎn),。
三,、新系統(tǒng)構(gòu)成;
1,、新系統(tǒng)構(gòu)成框圖:
2,、電氣部分改造過程:
在不改變原來工人操作習(xí)慣的前提下,增加一臺S7-224的PLC,,保留原來電機(jī),,將其轉(zhuǎn)子滑環(huán)短接,拆除調(diào)速電阻,,保留原來主令控制器,,在軌道斜面安裝兩個行程開關(guān),作為料車位置的極限保護(hù),。
3,、新系統(tǒng)工作原理:
操作工發(fā)出料車1上行指令,選通變頻器的固定頻率50Hz,,變頻器由0Hz開始提速,,開啟抱閘,直到全速運(yùn)行,;隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)動,,主令控制器的K1閉合至 PLC,由PLC發(fā)出中速指令,,選通變頻器的固定頻率20Hz,,電機(jī)以中速運(yùn)行;當(dāng)主令控制器的K2閉合時,,選通變頻器的固定頻率6Hz,,電機(jī)以低速運(yùn)行;當(dāng)主令控制器的K3閉合時.說明料車已經(jīng)達(dá)到終點,,變器封鎖輸出,,同時關(guān)閉機(jī)械抱閘,料車l送料完畢,。料車2重復(fù)如上過程,。
4、速度曲線;(以料車1上行為例)
5,、變頻器相關(guān)參數(shù)設(shè)置表
6,、系統(tǒng)的保護(hù):
在軌道斜面上位于料車終點稍后一點安裝兩個行程開關(guān),作為極限保護(hù)點,,以防止主令控制器失靈時的最后保護(hù),,再次防止料車,“掛頂”事故的發(fā)生,。對于變頻器自身故障由PLC采集,,當(dāng)故障發(fā)生時,立即關(guān)閉機(jī)械抱閘,,以防止料車下滑,。
四、過程中遇到的問題
1,、變頻器選型:
考慮到冶金系統(tǒng)的設(shè)計特點,,電機(jī)已經(jīng)加大了余量,而且原系統(tǒng)電機(jī)的實際運(yùn)行電流在85安培左右,,故變頻器同級選配55kW,。由于該卷揚(yáng)機(jī)拖動兩臺料車,變頻器工作于第一象限.沒有能量回饋,,故不必選配制動單元和制動電阻,。
2,、在空載調(diào)試階段:
每次在料車1下行時,,變頻器過壓保護(hù)經(jīng)測量輸入端電壓為390V,從理論上分析,,此種故障不應(yīng)該出現(xiàn),,但是過壓保護(hù)就是由于電機(jī)的再生能量造成,而且故障始終出現(xiàn)在料車1下行時,,經(jīng)過仔細(xì)檢查兩臺料車發(fā)現(xiàn),,料車2的配重已經(jīng)丟失,經(jīng)重新調(diào)整兩臺料車的配重之后,,變頻器正常,。
3、加速曲線的調(diào)整:
變頻器從0Hz開始加速,,通過斜坡時間至全速,,已經(jīng)實現(xiàn)了對電機(jī)的軟啟動,考慮到卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩的伸縮以及減速機(jī)的齒隙影響,,在加速開始加入圓弧曲線.從而進(jìn)一步減小對機(jī)械部分的沖擊,。
4、制動器的配合
當(dāng)變頻器收到正轉(zhuǎn)(或反轉(zhuǎn))指令后,經(jīng)過0.5秒延時后,,打開抱閘,,料車上行,隨著低段速的選通,,電機(jī)處于爬行狀態(tài),,當(dāng)PLC檢測到終點信號時,發(fā)出停車命令,,變頻器封鎖輸出執(zhí)行OFF2停止,,同時關(guān)閉抱閘。如此控制抱閘既防止變頻器過流保護(hù).又防止料車下滑.
五,、技術(shù)性能及特點:
以上述方案改造的首鋼遷安鋼鐵廠1號,、2號高爐送料系統(tǒng),自2001年7月投入運(yùn)行以來,,至今電氣部分未出一次故障,,料車“掛頂”事故也從未發(fā)生過,提高了生產(chǎn)效率,,降低了設(shè)備維護(hù),、運(yùn)行費(fèi)用。西門子MM440變頻器可靠性高,,控制方便,,尤其是低頻特性好值得在起重行業(yè)推廣應(yīng)用。
由于時間倉促對于該變頻器的功能了解的不一定很透徹,,敬請各位同仁指正,。