1500轧线卷取机交流变频改造.doc

会员专享推荐 · 你可能也用得上更多

开通会员，畅读全站文档

本篇文档已为你保留

本篇文档价值 ~~¥35.00~~会员免费解锁

全文不限次阅读，剩余内容即刻解锁
高速下载通道，免排队、无等待
专属客服 1 对 1 答疑，优先响应
每日赠送下载券，本篇文档免费送

有 86 篇商业计划书正在上传

下载原文档

1500轧线卷取机交流变频改造1500轧线卷取机交流变频改造前言银山型钢板带厂1#卷取机卷筒由两台功率为N=320kW,转速n=360/900r/min的直流电机通过中间联轴器及变速齿轮箱传动。如果卷筒中两台直流电机不同步或者现场的检测设备简陋导致张力计算不够准确,直接会产生一系列严重的问题。1、现状分析1.1卷取机卷筒中两台直流电机之间的中间联轴器易损坏如果卷取机卷筒中两台直流电机中的一台直流电机出现故障不能正常运行,而另一台直流电机以正常转速运行,两台直流电机的转速不一致,从而导致它们的中间联轴器被扭环。1.2卷取机的维护费用高、工人劳动强度大由于卷取机卷筒中两台直流电机的速度存在着匹配问题,如果出现故障它们的中间联轴器容易被损坏,我们得及时更换中间联轴器。每月需对卷筒电机进行4~5次维护工作,每次维护工作至少需要2~3小时。每月不仅增加了维护费用的支出,而且增大了工人的劳动强度。1.3卷取机的张力不够,卷钢时易造成拉钢和堆钢现象系统卷取张力通过自动化TDC控制器控制,现场的激光检测器检测到带钢后,测出带钢的直径,这样测出的直径数值不精确,利用直径根据公式计算出卷取张力,这样计算出的张力不准确,在轧制直径为1500—1900 mm的带钢时,往往会因为卷取机的张力不够会造成拉钢和堆钢现象。2、改造措施2.1基本描述:双绕组交流变频异步电动机传动控制系统采用西门子原装6SE70系列12相整流回馈单元加四象限工作逆变器的交-直-交控制方式[1]。整流回馈装置进线柜设框架断路器,过电压保护。两个整流回馈单元构成12相的公共直流母线。每个整流回馈单元配进线电抗器及自耦变压器。异步电动机的双绕组分别由两台逆变器供电,进行主从控制。主逆变器中配带卷绕控制软件工艺模板T400,实现基于最大力矩原则的间接张力控制,完成系统的张力控制,卷径计算和动态过程中的力矩补偿,断带保护等功能。每个逆变器输出侧安装出线电抗器。采用矢量控制方式的逆变器不仅可在调速范围上与直流电动机相匹配,而且可以控制异步电动机产生的转矩,同时逆变器变频器中具备异步电动机参数自动检测、自动辨识、自适应功能,可以自动地对异步电动机的参数进行辨识,并根据辨识结果调整控制算法中的有关参数,从而满足卷取电机基速以下恒转矩、基速以上恒功率的调速要求。改造后传动系统与上位机采用Profibus-DP通讯(即通过Profibus-Dp与西门子高性能控制器TDC进行通讯)。传动系统通讯字节的定义方式与原有系统的通讯字节定义方式一致,并与原有自动化系统在通讯上完全兼容。速度控制与转矩控制切换平滑,张力控制满足要求,张应力40Kg/cm2–120Kg/cm2可任意设定),动态响应时间〈=20ms,系统恢复时间〈=100ms。双绕组电机(两个绕组并联):额定电流为单个绕组的二倍,电压不变。电机及相关机械参数:电机参数:YZBP710-6 1000kw460/600v定子:760*2/549*2A转速:300/1000rpm效率:94.1994.71功率因数:0.8770.926接法YY频率:15.3-50.6转动惯量J=400 2.2采用T400工艺调节器,按照最大转矩原则实现间接张力控制。正常卷取情况下,卷取张力主要通过卷筒电机控制和末架轧机之间形成。甩尾时,通过夹送辊电机和卷筒电机控制来实现。带钢进入卷筒,轧件必须在恒定的张力状态下进行轧制,因此,需对轧件所受张力进行控制,1500mm生产线卷取机采用电动机转矩给定变化来间接检测张力的方法。采用安装于6SE70内的T400控制器的目的是:将原系统卷取张力通过自动化TDC控制器控制改为直接用传动装置控制卷取机的张力,从而实现速度控制与转矩控制切换平滑,张力控制满足要求,张应力40Kg/cm2–120Kg/cm2可任意设)。间接张力控制的核心功能是用张力的设定值乘以标准D直径作为转矩的输入。(1)卷径计算:卷径计算是实现卷取张力控制、自动带尾停止控制等必须的功能。在本系统中,采用速度比的方式计算卷径[2]。基本公式:D=式中:VL----带材线速度(mpm)N----卷筒转速(rpm)D----卷径(m)带钢线速度采用下夹送辊线速度(V),由上位机(TDC)经Profibus-DP传送至T400工艺调节器;卷筒速度(n)采用光电编码器反馈的速度实际值,由CUVC将速度实际值发送到T400工艺调节器;由自动化建张信号激活T400内部卷径计算,根据D=计算公式计算出带钢卷径。(2)张力控制卷取机在未接收到自动化投张信号(控制字1位12)时,系统为速度环控制,速度调节器根据卷筒速度反馈自动调节速度大小。收到投张信号后,卷筒速度调节器迅速饱和,由速度闭环自动转为张力控制系统。若卷取电机在基速以上运行,则电机的反电势E保持不变。随着卷径不断增大,电机转速n随之下降,因反电势E保持恒定,电机励磁磁通会不断增加,电机磁场分量电流Ir与带钢卷径成正比,电机的张力矩Tτ跟随卷径D的增大而不断增大,从而保持张力恒定。此时电机的电枢电流Id保持相对恒定。若电动机工作在额定转速以下,电机励磁磁通Φ为额定磁通Φe保持不变,此时电机转矩分量电流Id与带钢卷径成正比,Id随卷径D增大,同时张力矩Tτ跟随Id增大,从而实现卷取电机在基本速度以下的恒张力控制。电机在基速以下恒张力控制时,T400可设定电枢电流的最高限幅,从而保证卷取机的最大转矩可控。轧机F6抛钢后,投张信号消失,卷筒负载的突然变小导致卷筒速度升高,使传动系统速度环迅速退出饱和,自动由张力控制转为速度环控制,卷筒实际速度跟随转矩限幅值变化。电机转矩:Te=CmΦId(1)式中:Cm———电机转矩系数;Φ———磁通;Id———电枢电流带材张力矩:Tτ=τD/2i(2)式中:τ———板材张力;D———板材卷径;i———传动比。电机反电势:E=CeΦn式中:n———电机转速带材张力:τ=C1ΦId/D,或τ=(C1/C2)IdE/n 3、改造效果将1#卷取机进行改造后,卷筒将不再发生两台直流电机之间的速度匹配问题,因而克服了由于两台直流电机不同步导致的中间联轴器被损坏的现象。减少了运输区的停机时间,降低了维护费用,大幅度降低了维修人员的劳动强度,增大了张力有利于开发新产品。在各项指标提升的同时,既降低了成本,也取得了良好的经济效益。4、结语本次1#卷取机的改造,经使用良好,准备推广到2#卷取机。在今后的工作中需要不断地借鉴先进的经验和技术,扬长补短,不断地进行技术创新、技术完善,为板带厂生产再创佳绩作出贡献。参考文献:[1]西门子T400用户手册.[2]孙一康.带钢热连轧的模型与控制.北京:冶金工业出版社,2002.（本文来源：《论文资料库》http://lw.zaizhiboshi.com）。