變頻器工程應(yīng)用案例(20140913)

1、變頻器工程應(yīng)用案例變頻器工程應(yīng)用案例一、一、變頻器在離心機(jī)中的應(yīng)用變頻器在離心機(jī)中的應(yīng)用離心機(jī)是用于水泥管的成離心機(jī)是用于水泥管的成型設(shè)備。水泥管是一個(gè)中型設(shè)備。水泥管是一個(gè)中空管型結(jié)構(gòu)，在制造時(shí)先空管型結(jié)構(gòu)，在制造時(shí)先用鋼筋按照水泥管的長(zhǎng)度用鋼筋按照水泥管的長(zhǎng)度和直徑做一個(gè)筒狀籠形龍和直徑做一個(gè)筒狀籠形龍骨，放到兩開(kāi)的圓形模具骨，放到兩開(kāi)的圓形模具中，然后將按比例混合好中，然后將按比例混合好的水泥放到模具中，將模的水泥放到模具中，將模具鎖緊，用天車(chē)吊裝到離具鎖緊，用天車(chē)吊裝到離心機(jī)上，模具平行放置。心機(jī)上，模具平行放置。通過(guò)離心機(jī)的摩擦輪驅(qū)動(dòng)通過(guò)離心機(jī)的摩擦輪驅(qū)動(dòng)模具轉(zhuǎn)動(dòng)。模具轉(zhuǎn)動(dòng)。1.1.

2、運(yùn)行要求運(yùn)行要求 開(kāi)機(jī)后先慢速運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)機(jī)后先慢速運(yùn)轉(zhuǎn)2 23min3min，使混凝土分布到鋼模內(nèi)壁四，使混凝土分布到鋼模內(nèi)壁四周而不塌落。周而不塌落。 中速運(yùn)行中速運(yùn)行0.50.51min1min，防止離心過(guò)程中混凝土結(jié)構(gòu)受到破，防止離心過(guò)程中混凝土結(jié)構(gòu)受到破壞，這是從低速到高速的一個(gè)短時(shí)過(guò)渡階段。壞，這是從低速到高速的一個(gè)短時(shí)過(guò)渡階段。高速運(yùn)行高速運(yùn)行6 615min15min，將混凝土沿離心力方向擠向內(nèi)模壁，將混凝土沿離心力方向擠向內(nèi)模壁四周，達(dá)到均勻密實(shí)成型，并排除多余水分。四周，達(dá)到均勻密實(shí)成型，并排除多余水分。 離心運(yùn)行停止后，離心運(yùn)行停止后，用天車(chē)吊裝到蒸汽室用高溫蒸汽加溫加速用天車(chē)

3、吊裝到蒸汽室用高溫蒸汽加溫加速水泥的固化，固化到水泥的固化，固化到95%95%后開(kāi)模。后開(kāi)模。2.段速圖段速圖 一段速 二段速 三段速3.控制電路控制電路KT1、KT2、KT3是是3只通電延時(shí)繼只通電延時(shí)繼電器。按下起動(dòng)，電器。按下起動(dòng)，KT1得電，得電，1段速段速閉合，閉合，KT1定時(shí)時(shí)定時(shí)時(shí)間到，接通間到，接通KT2，同時(shí)斷開(kāi)同時(shí)斷開(kāi)KT1線圈，線圈，執(zhí)行執(zhí)行2段速，段速，2段速段速時(shí)間到，閉合時(shí)間到，閉合KT3，KT3同時(shí)斷開(kāi)同時(shí)斷開(kāi)KT2線圈，執(zhí)行速度線圈，執(zhí)行速度3。KT3延時(shí)時(shí)間到，延時(shí)時(shí)間到，斷開(kāi)供電電源，變斷開(kāi)供電電源，變頻器停止工作。頻器停止工作。通電延時(shí)繼電器有兩種觸通電延

4、時(shí)繼電器有兩種觸點(diǎn)：瞬時(shí)觸點(diǎn)，線圈通電點(diǎn)：瞬時(shí)觸點(diǎn)，線圈通電就動(dòng)作；定時(shí)觸點(diǎn)，定時(shí)就動(dòng)作；定時(shí)觸點(diǎn)，定時(shí)時(shí)間到，觸點(diǎn)才動(dòng)作。時(shí)間到，觸點(diǎn)才動(dòng)作。4.變頻器參數(shù)預(yù)置變頻器參數(shù)預(yù)置結(jié)論：所選參數(shù)和變頻器所選功能一一對(duì)應(yīng)！結(jié)論：所選參數(shù)和變頻器所選功能一一對(duì)應(yīng)！二、變頻器在轉(zhuǎn)爐控制中的應(yīng)用二、變頻器在轉(zhuǎn)爐控制中的應(yīng)用 目前煉鋼方法主要有目前煉鋼方法主要有3 種，種， 即平爐煉鋼法、即平爐煉鋼法、 轉(zhuǎn)爐煉鋼轉(zhuǎn)爐煉鋼法、法、 電爐煉鋼法。大部分采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼，其優(yōu)越電爐煉鋼法。大部分采用氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼，其優(yōu)越性是有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。性是有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。 氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼主要設(shè)備有

5、：氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼主要設(shè)備有： 原料供應(yīng)設(shè)備，包括原料供應(yīng)設(shè)備，包括鐵水廢鋼、鐵水廢鋼、 散狀材料及鐵合金等供應(yīng)；散狀材料及鐵合金等供應(yīng)； 轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備，轉(zhuǎn)爐主體設(shè)備， 由由爐體、爐體、 爐體支承裝置和爐體傾動(dòng)電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)等組爐體支承裝置和爐體傾動(dòng)電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)等組成；成； 吹氧裝置，吹氧裝置， 氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)，氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)， 用氧量大，用氧量大， 要求供氧及要求供氧及時(shí)，時(shí)， 氧壓穩(wěn)定，氧壓穩(wěn)定， 安全可靠，安全可靠， 必須有一套完善設(shè)備來(lái)保證向必須有一套完善設(shè)備來(lái)保證向轉(zhuǎn)爐供氧；轉(zhuǎn)爐供氧； 煙氣凈化處理設(shè)備；煙氣凈化處理設(shè)備； 爐渣處理設(shè)備，爐渣處理設(shè)備， 爐外精煉爐外精煉設(shè)備，設(shè)

6、備， 鑄錠設(shè)備。鑄錠設(shè)備。 工藝要求轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)角度為工藝要求轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)角度為3 6 0 。 轉(zhuǎn)爐爐子耳軸轉(zhuǎn)爐爐子耳軸下部比上部高，下部比上部高， 下部比上部重，下部比上部重， 按正力矩設(shè)計(jì)。按正力矩設(shè)計(jì)。 當(dāng)轉(zhuǎn)爐當(dāng)轉(zhuǎn)爐電控系統(tǒng)失靈或抱閘力不夠時(shí)，電控系統(tǒng)失靈或抱閘力不夠時(shí)， 依靠爐體本身正力矩來(lái)確依靠爐體本身正力矩來(lái)確保爐口向上，保爐口向上， 不發(fā)生倒鋼事故。轉(zhuǎn)爐正常工作時(shí)，不發(fā)生倒鋼事故。轉(zhuǎn)爐正常工作時(shí)， 需要需要傾倒鋼水，傾倒鋼水， 就由電動(dòng)機(jī)輸出正力矩，就由電動(dòng)機(jī)輸出正力矩， 帶動(dòng)轉(zhuǎn)爐緩慢傾動(dòng)。帶動(dòng)轉(zhuǎn)爐緩慢傾動(dòng)。 倒完鋼水后，倒完鋼水后， 需要緩慢把爐體回歸正位。需要緩慢把爐體回歸正位。 轉(zhuǎn)

7、爐對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有很高要求：轉(zhuǎn)爐對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)有很高要求：（1） 機(jī)械傾動(dòng)轉(zhuǎn)爐能連續(xù)回轉(zhuǎn)機(jī)械傾動(dòng)轉(zhuǎn)爐能連續(xù)回轉(zhuǎn)36 0 ， 能準(zhǔn)確停止任意能準(zhǔn)確停止任意位置上，位置上， 還應(yīng)具有調(diào)速性能。還應(yīng)具有調(diào)速性能。 其傾動(dòng)位置要求能與氧槍、其傾動(dòng)位置要求能與氧槍、 盛鋼桶車(chē)及煙罩等相關(guān)設(shè)備聯(lián)鎖。盛鋼桶車(chē)及煙罩等相關(guān)設(shè)備聯(lián)鎖。（2 ） 運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中， 必須有最大安全可靠性，必須有最大安全可靠性， 電氣或機(jī)械電氣或機(jī)械中某一部分發(fā)生故障時(shí)，中某一部分發(fā)生故障時(shí)， 傾動(dòng)機(jī)械應(yīng)有能力繼續(xù)進(jìn)行短時(shí)傾動(dòng)機(jī)械應(yīng)有能力繼續(xù)進(jìn)行短時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)、間運(yùn)轉(zhuǎn)、 維持到煉鋼一爐結(jié)束。維持到煉鋼一爐結(jié)束。 傾動(dòng)機(jī)械發(fā)生無(wú)法控制事傾動(dòng)

8、機(jī)械發(fā)生無(wú)法控制事故時(shí)，故時(shí)， 爐子會(huì)自動(dòng)傾翻發(fā)生爐子會(huì)自動(dòng)傾翻發(fā)生 “倒鋼倒鋼” 事故。事故。（3 ） 傾動(dòng)機(jī)械應(yīng)有良好柔性性能，傾動(dòng)機(jī)械應(yīng)有良好柔性性能， 以緩沖沖擊負(fù)荷和由以緩沖沖擊負(fù)荷和由啟動(dòng)、啟動(dòng)、 制動(dòng)產(chǎn)生的扭振。制動(dòng)產(chǎn)生的扭振。 根據(jù)轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)和氧槍控制系統(tǒng)的特點(diǎn)根據(jù)轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)和氧槍控制系統(tǒng)的特點(diǎn), 選用選用ABB公司公司的的ACS800系列系列DTC （直接轉(zhuǎn)矩控制）（直接轉(zhuǎn)矩控制） 變頻器。變頻器。 轉(zhuǎn)爐容量為轉(zhuǎn)爐容量為100t, 轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)電機(jī)為轉(zhuǎn)爐的傾動(dòng)電機(jī)為3臺(tái)臺(tái)90kW的變頻電的變頻電機(jī)機(jī), 氧槍電機(jī)為氧槍電機(jī)為2 臺(tái)臺(tái)7 5 k W的變頻電機(jī)的變頻電機(jī); 上位控制系

9、統(tǒng)采用上位控制系統(tǒng)采用西門(mén)子的西門(mén)子的S7-300系列系列PLC。 在系統(tǒng)配置中在系統(tǒng)配置中, 其中一臺(tái)變頻器作為主機(jī)其中一臺(tái)變頻器作為主機(jī), 作速度控制作速度控制, 從機(jī)跟隨主機(jī)的轉(zhuǎn)矩從機(jī)跟隨主機(jī)的轉(zhuǎn)矩, 同時(shí)從機(jī)打開(kāi)窗口功能，同時(shí)從機(jī)打開(kāi)窗口功能， 監(jiān)控主從機(jī)監(jiān)控主從機(jī)之間的速度差，之間的速度差， 當(dāng)超過(guò)限值時(shí)作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，當(dāng)超過(guò)限值時(shí)作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整， 防止機(jī)械防止機(jī)械跑偏，跑偏， 保證整個(gè)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，保證整個(gè)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行， 避免由于電機(jī)運(yùn)行不同避免由于電機(jī)運(yùn)行不同步而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐步而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐 “點(diǎn)頭、點(diǎn)頭、 搖頭搖頭” 現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 傾動(dòng)電機(jī)變頻器選用傾動(dòng)電機(jī)變頻器選用ABB A

10、CS800系列變頻器，軟件系列變頻器，軟件采用提升軟件版本并帶有主從宏。采用提升軟件版本并帶有主從宏。 由于要求每臺(tái)變頻器既由于要求每臺(tái)變頻器既具有主機(jī)的功能同時(shí)又具有從機(jī)的功能，具有主機(jī)的功能同時(shí)又具有從機(jī)的功能， 因此需要因此需要2套參套參數(shù)，數(shù)， 使用使用ABB ACS800系列產(chǎn)品中的系列產(chǎn)品中的2套用戶(hù)自定義控制套用戶(hù)自定義控制宏通過(guò)宏通過(guò)D I 端子切換可以方便地實(shí)現(xiàn)。端子切換可以方便地實(shí)現(xiàn)。 其主要參數(shù)如下：其主要參數(shù)如下：（1） 可選模塊參數(shù)：可選模塊參數(shù)： 98. 01 Rt ac-Sl ot 2 RTAC在插槽在插槽2上。上。（2） 啟動(dòng)數(shù)據(jù)參數(shù)：?jiǎn)?dòng)數(shù)據(jù)參數(shù)： 99.02

11、 M/FCTRL 主從控制；主從控制； 99.04DTC 直接轉(zhuǎn)矩控制；直接轉(zhuǎn)矩控制； 99.0599.09 電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)；電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)； 99.10電機(jī)辨識(shí)。電機(jī)辨識(shí)。（3） 提升機(jī)參數(shù)：提升機(jī)參數(shù)： 64.01 True Stand Alone。 （4） 數(shù)字輸入?yún)?shù)：數(shù)字輸入?yún)?shù)： 10.0 1Internal Ack 制動(dòng)應(yīng)答制動(dòng)應(yīng)答數(shù)字輸入；數(shù)字輸入； 10.02 Not Sel Stand Alone模式下的零位數(shù)字模式下的零位數(shù)字輸入；輸入；10. 03 Not Sel Sl owdown數(shù)字輸入；數(shù)字輸入； 10. 04 Not Sel St and Al one模式下的快速停

12、車(chē)數(shù)字輸入；模式下的快速停車(chē)數(shù)字輸入； 10.05 Not Sel 上電應(yīng)答數(shù)字輸入；上電應(yīng)答數(shù)字輸入； 10. 06 Not Sel 同步請(qǐng)求數(shù)字輸入；同步請(qǐng)求數(shù)字輸入； 10. 07 Not Sel 制動(dòng)器故障數(shù)制動(dòng)器故障數(shù)字輸入；字輸入； 10. 08 DI5 分級(jí)給定分級(jí)給定2； 10. 09 DI 6 分級(jí)給分級(jí)給定定3； 10. 16 Not Sel 故障復(fù)位數(shù)字輸入；故障復(fù)位數(shù)字輸入； 10. 18 Not Sel 外部故障輸入。外部故障輸入。 （5） 繼電器輸出參數(shù)：繼電器輸出參數(shù)： 14.01 Brake Lift 繼電器輸出繼電器輸出1的內(nèi)容；的內(nèi)容； 14.02 Not

13、Sel 繼電器輸出繼電器輸出2的內(nèi)容；的內(nèi)容； 14.03 F a u l t繼電器輸出繼電器輸出3 的內(nèi)容。的內(nèi)容。（6） 極限值參數(shù)：極限值參數(shù)： 20.01 - 600 運(yùn)行最小速度；運(yùn)行最小速度； 20. 02 600運(yùn)行最大速度；運(yùn)行最大速度； 20.06 Off 直流過(guò)壓控制器；直流過(guò)壓控制器； 20. 07 On 直流欠壓控制器。直流欠壓控制器。（7） 啟動(dòng)啟動(dòng)/停車(chē)參數(shù)：停車(chē)參數(shù)： 21. 01 Cnst Dc Magn 恒定勵(lì)磁模恒定勵(lì)磁模式；式； 21.02 924 勵(lì)磁時(shí)間。勵(lì)磁時(shí)間。（8） 轉(zhuǎn)矩控制參數(shù)：轉(zhuǎn)矩控制參數(shù)： 24.01 3s 轉(zhuǎn)矩給定從轉(zhuǎn)矩給定從0到額定轉(zhuǎn)矩

14、到額定轉(zhuǎn)矩的時(shí)間；的時(shí)間； 2 4. 02 3s 轉(zhuǎn)矩給定從額定轉(zhuǎn)矩到轉(zhuǎn)矩給定從額定轉(zhuǎn)矩到0 的時(shí)間。的時(shí)間。（9） 制動(dòng)斬波器參數(shù)：制動(dòng)斬波器參數(shù)： 27. 01 ON 制動(dòng)斬波器控制；制動(dòng)斬波器控制；2 7 . 0 2 Fault 制動(dòng)電阻過(guò)載保護(hù)功能；制動(dòng)電阻過(guò)載保護(hù)功能； 27.03 1.35 制動(dòng)電阻器制動(dòng)電阻器的電阻值；的電阻值； 2 7 . 0 4 制動(dòng)電阻時(shí)間常數(shù)；制動(dòng)電阻時(shí)間常數(shù)； 2 7 . 0 5 100kW 最大連續(xù)制動(dòng)功率；最大連續(xù)制動(dòng)功率； 27.06 Common Dc 制動(dòng)斬波器的控制動(dòng)斬波器的控制模式。制模式。（10） 脈沖編碼器參數(shù)：脈沖編碼器參數(shù)： 50.

15、01 1024 編碼器每轉(zhuǎn)的脈沖編碼器每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)；數(shù)； 50.02 A_-B R 編碼器脈沖的計(jì)算方法；編碼器脈沖的計(jì)算方法； 50.03 Warning 故障編程；故障編程； 50.04 1000ms 延時(shí)時(shí)間；延時(shí)時(shí)間； 50.05 True 是否使用速度反饋。是否使用速度反饋。（11） 速度監(jiān)視參數(shù)：速度監(jiān)視參數(shù)： 61.03 110% 電機(jī)超速值。電機(jī)超速值。（12） 轉(zhuǎn)矩監(jiān)視參數(shù)：轉(zhuǎn)矩監(jiān)視參數(shù)： 62.01 False 轉(zhuǎn)矩監(jiān)視封鎖。轉(zhuǎn)矩監(jiān)視封鎖。（13） 提升機(jī)參數(shù)：提升機(jī)參數(shù)： 64.10 Step Radio 控制類(lèi)型選擇；控制類(lèi)型選擇；64.13 0% 第第1級(jí)速度給定；級(jí)

16、速度給定； 64.14 20% 第第2級(jí)速度給級(jí)速度給定；定；64.15 50% 第第3級(jí)速度給定。級(jí)速度給定。（14） 邏輯處理器參數(shù)：邏輯處理器參數(shù)： 65.01 OFF 保持保持ON； 65.02 3sOFF延時(shí)。延時(shí)。（15） 機(jī)械制動(dòng)控制：機(jī)械制動(dòng)控制： 67.01 1s 制動(dòng)施加時(shí)間；制動(dòng)施加時(shí)間；67.023s 制動(dòng)故障延時(shí)；制動(dòng)故障延時(shí)； 67.04 0s 制動(dòng)再打開(kāi)時(shí)間；制動(dòng)再打開(kāi)時(shí)間；67.05 0.5s 制制動(dòng)長(zhǎng)時(shí)施加時(shí)間；動(dòng)長(zhǎng)時(shí)施加時(shí)間； 67.06 1%8% 相對(duì)零速值；相對(duì)零速值； 67.07 0.5s 零速延時(shí)；零速延時(shí)； 67.09 PAR67.10 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩選

17、擇；啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩選擇； 67.10 10% 啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩給定。啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩給定。（16） 給定處理器參數(shù)：給定處理器參數(shù)： 69.02 5s 正向加速時(shí)間；正向加速時(shí)間；69.035s 反向加速時(shí)間；反向加速時(shí)間； 69.04 3s 正向減速時(shí)間；正向減速時(shí)間；69.05 3s 反向減反向減速時(shí)間。速時(shí)間。（17）主）主/從控制參數(shù)：從控制參數(shù)： 72.01 Maste 主從模式選擇；主從模式選擇；72.02 Torque 從機(jī)模式選擇；從機(jī)模式選擇； 72.03 100% 負(fù)載分配；負(fù)載分配； 72.04Off 窗窗口控制選擇；口控制選擇； 72.09 10ms 主主/從故障延時(shí)時(shí)間；從故障延時(shí)時(shí)間； 72.11Yes 主主從通信廣播模式；從通信廣播模式； 99.02 User1 Save 用戶(hù)宏用戶(hù)宏1。DTC控制變頻器的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，控制變頻器的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大， 轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快，適合于轉(zhuǎn)爐傾轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快，適合于轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)。動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)。 ACS800的主的主/ 從控制功能為多電機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)負(fù)從控制功能為多電機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)負(fù)荷