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作者: 发布时间:2007-09-08 来源: 繁体版
>长沙凯奇自控设备制造有限公司 龙泽云涟源钢铁集团有限公司 王瑞根 谢小锤 摘 要:本文介绍了直接转矩(DTC)控制方式变频器在高炉卷扬机的应用情况,为类似负载提供了一种新的变频器应用方式。关键词:变频器 直接
>长沙凯奇自控设备制造有限公司  龙泽云
涟源钢铁集团有限公司   王瑞根 谢小锤

摘  要:本文介绍了直接转矩(DTC)控制方式变频器在高炉卷扬机的应用情况,为类似负载提供了一种新的变频器应用方式。
关键词:变频器 直接转矩
Abstract:This paper introduces an example of application of DTC inverter on the Hoist of blast furnace.
Keywords:Inverter    DTC

1  前言
国内炼铁厂高炉卷扬机用于料车提升,其特点是负荷重,位置控制精度较高,可靠性和安全性能要求高。传统的电机调速方式运行不能满足这些要求,有些地方采用v/f控制方式或矢量型变频器,提高了控制系统性能,但仍存在许多问题,尤其在改造旧系统方面,费效比不很令人满意。
2  实例
我们选择涟源钢铁厂五号炼铁高炉无料钟卷扬机这样一个典型例子说明。
2.1 系统结构示意图(图1)
主令控制器与电机同轴连接,反映的是料车运行的位置,实际上是给变频器一个多步速指令,使料车在不同位置有不同速度,速度图示见图2。
2.2 运行过程
运行、停止指令由操作室发出后,变频器根据主令控制器发出的信号给予电机不同速度,直至停止。
抱闸在电机运行时松开,停止或故障时抱紧。
2.3 环境及使用特点
变频器放置在独立控制室内,但灰尘仍较多,卷扬电机启、停较频繁,启动转矩要求高。
2.4 历史传动控制方式
最早使用的是串电阻调速方式,此方式早已被淘汰,随后使用的是v/f控制方式和无速度传感器矢量控制方式的变频器,这样改造后的控制系统性能大为提高,但仍存在如下一些问题:
(1) 提升时启动转矩不够;
(2)料车上行一段距离后,变频器突然停止输出,且无任何故障显示,导致料车下滑。
(3) 抱闸的控制信号来源于变频器给出的“运行”信号,致使抱闸的动作时机与电机启、停配合不良。
3  改造过程
3.1 设备选型
根据用户实际情况,并考察了多个变频器厂家后,我们最后选择了ABB公司的ACC 607-0320-3变频器作为传动控制设备,其配套设备有NBRA-659斩波器、NDIO-01扩展模块及制动电阻,线路示意图如下。
图中电机为变频器电机,主交流接触器线圈必须由斩波器的故障信号点控制,以保证斩波器出故障时及时断开主回路,要注意的是NBRA-659的故障信号点在正常情况下,通电后要动作,即常开点要闭合,常闭点断开,因此,须设计一个控制回路。另外,由于ACC607多步速控制端子功能与其他变频器不同,我们将此部分控制电路作了重新设计。
3.2 ACC607特点
ACC 607变频器属ABB公司ACX系列产品,是最早将直接转矩控制技术(DTC)产品化的变频器之一。它安装了提升应用宏,专为提升类的负载使用,具有转矩记忆,功率优化,限幅开关监控、机械制动器、控制转矩验证等功能,用在五号高炉卷扬机上的最突出优点是其优良的转矩控制性能和机械制动器控制性能,ACC607变频器可达到零速满转矩的要求,非常适合五高炉这种工况,另外,ACC 607变频器在转矩控制精度上也达到其他变频器无法达到的水平。在100%转矩给定阶跃下,转矩上升时间小于5ms如图4。


变频器在炼铁高炉卷扬机上的应用
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