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变频器在高炉上料卷扬机的应用

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变频器在高炉上料卷扬机的应用

  • 分类:介绍电气知识
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  • 来源:
  • 发布时间:2013-07-16 01:30
  • 访问量:

【概要描述】  概述   本文详细介绍了三菱变频器在高炉上料卷扬机中的应用,该应用方案中三菱变频器根据外部控制信号的要求和实际的运行速度,控制输出频率的大小,实现了高炉上料卷扬机加减速段的平稳制动和稳定爬行,具有较大的实用和推广价值。   关键词:高炉上料卷扬机 变频器   一、引言:   在高炉炼铁生产中,上料系统是设备的重要组成部分,其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。本文对变频器在该系统变频改造部分的应用,以及该系统的传控部分进行讨论。   二、 系统简介:   1、原系统机械部分构成   高炉上料机主要有两种:斜桥料车上料机和带式上料机。对于3000m3以下的高炉或使用热烧结矿的高炉,目前还是以斜桥式料车上料机为主。斜桥式上料机主要由斜桥、料车、卷扬机三部分组成,由一台卷扬机拖动两台料车,料车位于轨道斜面上,互为上行、下行,即其中一台料车载料上行,另一台为空车下行,空车重量相当于一个平衡锤,平衡了重料车的车厢自重,运行过程中电机始终处于电动状态,免去了电动机处于发电运行状态所带来的种种问题。   2、原系统电气部分构成   原系统由一台6极55kW绕线式电机拖动,转子回路靠切换电阻实现速度调整,通过主令控制器(与电机同轴连接)采集料车的位置,控制电阻的投入切除,同时控制机械抱闸的开闭。   3、原系统存在的问题:   由于该调速方式为转子串电阻调速,频繁启动,启动电流大,电阻容易烧毁,料车上料品种不一样,停车减速不平稳,减速时间不易控制, 加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一致,有时出现料车“挂顶”事故,严重影响了生产。   4、新系统构成框图:          5、电气部分改造过程:   在不改变原来工人操作习惯的前提下,保留原来操作控制台及控制系统,变频器选用的是道格拉斯电气有限公司生产的ABM系列变频器,变频器的运行、停止信号取自原信号,加、减速点来自主令控制器,重新布线,加减速时间从变频器参数设定,保留原来电机,变频运行时,将其转子滑环短接,保留原来主令控制器, 主令控制器上的行程开关,作为料车位置的到位、极限保护。两套控制系统互为备用,当变频器需要检修维护或出现故障保护时,可切换到原系统运行。   6、新系统工作原理:   操作工发出料车1上行指令,选通变频器的多段速频率50Hz,变频器由0Hz开始提速,开启抱闸,直到全速运行;随着电机的转动,主令控制器的K1闭合 , 选通变频器的频率20Hz,电机以中速运行;当主令控制器的K2闭合时,选通变频器的固定频率6Hz,电机以低速运行;当主令控制器的K3闭合时.说明料车已经达到终点,变器封锁输出,同时关闭机械抱闸,料车l送料完毕。料车2重复如上过程。   7、速度曲线;(以料车1上行为例)          8、变频器相关参数设置表          三、变频器的选用   1、变频器的容量 变频器的容量及选型,大体上,应注意以下几个方面的问题:   高炉卷扬系统具有恒转矩特性,重载启动,变频器的容量应按运行过程中可能出现的最大工作电流来选择。即   IN>I Mmax (1)   式中,IN为变频器额定电流;I Mmax为电动机的最大工作电流。   变频器的过载能力通常为1.5倍/1min,这只是对于在电动机的启动或制动过程才有意义,不能作为变频器选型的最大电流来考虑。   因此,在选择变频器容量时,应比变频器说明书中的配用电动机容量加大一档至二档,并应具有无反馈矢量控制功能。使电动机在整个调速范围内,具有真正的恒转矩,满足负载特性要求。   2、制动问题 从料车的速度及加速度可以看出,料车在减速或定位停车时,应注意选择相应的制动单元及制动电阻,使变频器直流回路的泵升电压UD保持在允许范围内   3、控制与保护 料车卷扬系统是炼铁生产中的重要环节,因此拖动控制系统系统应保持绝对安全可靠。高炉炼铁生产现场环境较为恶劣。因此,系统的故障检测和诊断应完善。对于变频器自身故障由故障报警输出点Ta、 Tb, Tc动作,当故障发生时,Ta、Tc断开,控制回路断开,立即关闭机械抱闸,以防止料车下滑。   四、过程中遇到的问题   1、变频器选型:   考虑到冶金系统的设计特点,电机已经加大了余量,而且原系统电机的实际运行电流在85安培左右,故变频器同级选配55kW。由于该卷扬机拖动两台料车,变频器工作于第一象限.但当变频器减速停车时,可能有能量回馈,故可选配制动单元和制动电阻, 使变频器直流回路的泵升电压UD保持在允许范围内。   2、加速曲线的调整:   变频器从0Hz开始加速,通过斜坡时间至全速,已经实现了对电机的软启动,考虑到卷扬机钢丝绳的伸缩以及减速机的齿隙影响,在加速开始加入圆弧曲线.从而进一步减小对机械部分的冲击。   3、制动器的配合   当变频器收到正转(或反转)指令后,经过0.5秒延时后,打开抱闸,料车上行,随着低段速的选通,电机处于爬行状态,当PLC检测到终点信号时,发出停车命令,变频器封锁输出执行自由停止,同时关闭抱闸。如此控制抱闸既防止变频器过流保护.又防止料车下滑.   五、技术性能及特点:   以上述方案改造的山东龙马钢铁高炉送料系统,自2003年1月投入运行以来,至今电气部分未出一次故障,料车“挂顶”事故也从未发生过,提高了生产效率,降低了设备维护、运行费用。ABM变频器可靠性高,控制方便,尤其是低频特性好值得在起重行业推广应用。

变频器在高炉上料卷扬机的应用

【概要描述】  概述

  本文详细介绍了三菱变频器在高炉上料卷扬机中的应用,该应用方案中三菱变频器根据外部控制信号的要求和实际的运行速度,控制输出频率的大小,实现了高炉上料卷扬机加减速段的平稳制动和稳定爬行,具有较大的实用和推广价值。

  关键词:高炉上料卷扬机 变频器

  一、引言:

  在高炉炼铁生产中,上料系统是设备的重要组成部分,其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。本文对变频器在该系统变频改造部分的应用,以及该系统的传控部分进行讨论。

  二、 系统简介:

  1、原系统机械部分构成

  高炉上料机主要有两种:斜桥料车上料机和带式上料机。对于3000m3以下的高炉或使用热烧结矿的高炉,目前还是以斜桥式料车上料机为主。斜桥式上料机主要由斜桥、料车、卷扬机三部分组成,由一台卷扬机拖动两台料车,料车位于轨道斜面上,互为上行、下行,即其中一台料车载料上行,另一台为空车下行,空车重量相当于一个平衡锤,平衡了重料车的车厢自重,运行过程中电机始终处于电动状态,免去了电动机处于发电运行状态所带来的种种问题。

  2、原系统电气部分构成

  原系统由一台6极55kW绕线式电机拖动,转子回路靠切换电阻实现速度调整,通过主令控制器(与电机同轴连接)采集料车的位置,控制电阻的投入切除,同时控制机械抱闸的开闭。

  3、原系统存在的问题:

  由于该调速方式为转子串电阻调速,频繁启动,启动电流大,电阻容易烧毁,料车上料品种不一样,停车减速不平稳,减速时间不易控制, 加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一致,有时出现料车“挂顶”事故,严重影响了生产。

  4、新系统构成框图:

  

 

 

  5、电气部分改造过程:

  在不改变原来工人操作习惯的前提下,保留原来操作控制台及控制系统,变频器选用的是道格拉斯电气有限公司生产的ABM系列变频器,变频器的运行、停止信号取自原信号,加、减速点来自主令控制器,重新布线,加减速时间从变频器参数设定,保留原来电机,变频运行时,将其转子滑环短接,保留原来主令控制器, 主令控制器上的行程开关,作为料车位置的到位、极限保护。两套控制系统互为备用,当变频器需要检修维护或出现故障保护时,可切换到原系统运行。

  6、新系统工作原理:

  操作工发出料车1上行指令,选通变频器的多段速频率50Hz,变频器由0Hz开始提速,开启抱闸,直到全速运行;随着电机的转动,主令控制器的K1闭合 , 选通变频器的频率20Hz,电机以中速运行;当主令控制器的K2闭合时,选通变频器的固定频率6Hz,电机以低速运行;当主令控制器的K3闭合时.说明料车已经达到终点,变器封锁输出,同时关闭机械抱闸,料车l送料完毕。料车2重复如上过程。

  7、速度曲线;(以料车1上行为例)

  

 

 

  8、变频器相关参数设置表

  

 

 

  三、变频器的选用

  1、变频器的容量 变频器的容量及选型,大体上,应注意以下几个方面的问题:

  高炉卷扬系统具有恒转矩特性,重载启动,变频器的容量应按运行过程中可能出现的最大工作电流来选择。即

  IN>I Mmax (1)

  式中,IN为变频器额定电流;I Mmax为电动机的最大工作电流。

  变频器的过载能力通常为1.5倍/1min,这只是对于在电动机的启动或制动过程才有意义,不能作为变频器选型的最大电流来考虑。

  因此,在选择变频器容量时,应比变频器说明书中的配用电动机容量加大一档至二档,并应具有无反馈矢量控制功能。使电动机在整个调速范围内,具有真正的恒转矩,满足负载特性要求。

  2、制动问题 从料车的速度及加速度可以看出,料车在减速或定位停车时,应注意选择相应的制动单元及制动电阻,使变频器直流回路的泵升电压UD保持在允许范围内

  3、控制与保护 料车卷扬系统是炼铁生产中的重要环节,因此拖动控制系统系统应保持绝对安全可靠。高炉炼铁生产现场环境较为恶劣。因此,系统的故障检测和诊断应完善。对于变频器自身故障由故障报警输出点Ta、 Tb, Tc动作,当故障发生时,Ta、Tc断开,控制回路断开,立即关闭机械抱闸,以防止料车下滑。

  四、过程中遇到的问题

  1、变频器选型:

  考虑到冶金系统的设计特点,电机已经加大了余量,而且原系统电机的实际运行电流在85安培左右,故变频器同级选配55kW。由于该卷扬机拖动两台料车,变频器工作于第一象限.但当变频器减速停车时,可能有能量回馈,故可选配制动单元和制动电阻, 使变频器直流回路的泵升电压UD保持在允许范围内。

  2、加速曲线的调整:

  变频器从0Hz开始加速,通过斜坡时间至全速,已经实现了对电机的软启动,考虑到卷扬机钢丝绳的伸缩以及减速机的齿隙影响,在加速开始加入圆弧曲线.从而进一步减小对机械部分的冲击。

  3、制动器的配合

  当变频器收到正转(或反转)指令后,经过0.5秒延时后,打开抱闸,料车上行,随着低段速的选通,电机处于爬行状态,当PLC检测到终点信号时,发出停车命令,变频器封锁输出执行自由停止,同时关闭抱闸。如此控制抱闸既防止变频器过流保护.又防止料车下滑.

  五、技术性能及特点:

  以上述方案改造的山东龙马钢铁高炉送料系统,自2003年1月投入运行以来,至今电气部分未出一次故障,料车“挂顶”事故也从未发生过,提高了生产效率,降低了设备维护、运行费用。ABM变频器可靠性高,控制方便,尤其是低频特性好值得在起重行业推广应用。

  • 分类:介绍电气知识
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2013-07-16 01:30
  • 访问量:
详情

  概述

  本文详细介绍了三菱变频器在高炉上料卷扬机中的应用,该应用方案中三菱变频器根据外部控制信号的要求和实际的运行速度,控制输出频率的大小,实现了高炉上料卷扬机加减速段的平稳制动和稳定爬行,具有较大的实用和推广价值。

  关键词:高炉上料卷扬机 变频器

  一、引言:

  在高炉炼铁生产中,上料系统是设备的重要组成部分,其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。本文对变频器在该系统变频改造部分的应用,以及该系统的传控部分进行讨论。

  二、 系统简介:

  1、原系统机械部分构成

  高炉上料机主要有两种:斜桥料车上料机和带式上料机。对于3000m3以下的高炉或使用热烧结矿的高炉,目前还是以斜桥式料车上料机为主。斜桥式上料机主要由斜桥、料车、卷扬机三部分组成,由一台卷扬机拖动两台料车,料车位于轨道斜面上,互为上行、下行,即其中一台料车载料上行,另一台为空车下行,空车重量相当于一个平衡锤,平衡了重料车的车厢自重,运行过程中电机始终处于电动状态,免去了电动机处于发电运行状态所带来的种种问题。

  2、原系统电气部分构成

  原系统由一台6极55kW绕线式电机拖动,转子回路靠切换电阻实现速度调整,通过主令控制器(与电机同轴连接)采集料车的位置,控制电阻的投入切除,同时控制机械抱闸的开闭。

  3、原系统存在的问题:

  由于该调速方式为转子串电阻调速,频繁启动,启动电流大,电阻容易烧毁,料车上料品种不一样,停车减速不平稳,减速时间不易控制, 加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一致,有时出现料车“挂顶”事故,严重影响了生产。

  4、新系统构成框图:

  

 

 

  5、电气部分改造过程:

  在不改变原来工人操作习惯的前提下,保留原来操作控制台及控制系统,变频器选用的是道格拉斯电气有限公司生产的ABM系列变频器,变频器的运行、停止信号取自原信号,加、减速点来自主令控制器,重新布线,加减速时间从变频器参数设定,保留原来电机,变频运行时,将其转子滑环短接,保留原来主令控制器, 主令控制器上的行程开关,作为料车位置的到位、极限保护。两套控制系统互为备用,当变频器需要检修维护或出现故障保护时,可切换到原系统运行。

  6、新系统工作原理:

  操作工发出料车1上行指令,选通变频器的多段速频率50Hz,变频器由0Hz开始提速,开启抱闸,直到全速运行;随着电机的转动,主令控制器的K1闭合 , 选通变频器的频率20Hz,电机以中速运行;当主令控制器的K2闭合时,选通变频器的固定频率6Hz,电机以低速运行;当主令控制器的K3闭合时.说明料车已经达到终点,变器封锁输出,同时关闭机械抱闸,料车l送料完毕。料车2重复如上过程。

  7、速度曲线;(以料车1上行为例)

  

 

 

  8、变频器相关参数设置表

  

 

 

  三、变频器的选用

  1、变频器的容量 变频器的容量及选型,大体上,应注意以下几个方面的问题:

  高炉卷扬系统具有恒转矩特性,重载启动,变频器的容量应按运行过程中可能出现的工作电流来选择。即

  IN>I Mmax (1)

  式中,IN为变频器额定电流;I Mmax为电动机的工作电流。

  变频器的过载能力通常为1.5倍/1min,这只是对于在电动机的启动或制动过程才有意义,不能作为变频器选型的电流来考虑。

  因此,在选择变频器容量时,应比变频器说明书中的配用电动机容量加大一档至二档,并应具有无反馈矢量控制功能。使电动机在整个调速范围内,具有真正的恒转矩,满足负载特性要求。

  2、制动问题 从料车的速度及加速度可以看出,料车在减速或定位停车时,应注意选择相应的制动单元及制动电阻,使变频器直流回路的泵升电压UD保持在允许范围内

  3、控制与保护 料车卷扬系统是炼铁生产中的重要环节,因此拖动控制系统系统应保持绝对安全可靠。高炉炼铁生产现场环境较为恶劣。因此,系统的故障检测和诊断应完善。对于变频器自身故障由故障报警输出点Ta、 Tb, Tc动作,当故障发生时,Ta、Tc断开,控制回路断开,立即关闭机械抱闸,以防止料车下滑。

  四、过程中遇到的问题

  1、变频器选型:

  考虑到冶金系统的设计特点,电机已经加大了余量,而且原系统电机的实际运行电流在85安培左右,故变频器同级选配55kW。由于该卷扬机拖动两台料车,变频器工作于第一象限.但当变频器减速停车时,可能有能量回馈,故可选配制动单元和制动电阻, 使变频器直流回路的泵升电压UD保持在允许范围内。

  2、加速曲线的调整:

  变频器从0Hz开始加速,通过斜坡时间至全速,已经实现了对电机的软启动,考虑到卷扬机钢丝绳的伸缩以及减速机的齿隙影响,在加速开始加入圆弧曲线.从而进一步减小对机械部分的冲击。

  3、制动器的配合

  当变频器收到正转(或反转)指令后,经过0.5秒延时后,打开抱闸,料车上行,随着低段速的选通,电机处于爬行状态,当PLC检测到终点信号时,发出停车命令,变频器封锁输出执行自由停止,同时关闭抱闸。如此控制抱闸既防止变频器过流保护.又防止料车下滑.

  五、技术性能及特点:

  以上述方案改造的山东龙马钢铁高炉送料系统,自2003年1月投入运行以来,至今电气部分未出一次故障,料车“挂顶”事故也从未发生过,提高了生产效率,降低了设备维护、运行费用。ABM变频器可靠性高,控制方便,尤其是低频特性好值得在起重行业推广应用。

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