HPVFC變頻器在煉鋼旋轉(zhuǎn)傾動爐上的應用

摘要：本文介紹了HPVFC變頻器在福建鼎信實業(yè)有限公司煉鋼傾動轉(zhuǎn)爐上的應用情況，并對HPVFC變頻器的原理、結(jié)構(gòu)進行分析。HPVFC變頻器具有矢量閉環(huán)控制，低頻段力矩輸出可達150%，并設計有同步卡可選，通訊功能等，無需更多電氣設計便可滿足旋轉(zhuǎn)傾動爐的使用需求。此外，還可以在很多變力矩場合使用，譬如：絞車、起重、轉(zhuǎn)爐、破碎機、球磨機等。

關鍵詞：HPVFC變頻器驅(qū)動傾動力矩電機矢量閉環(huán)控制

1．引言

眾所周知，由于煉鋼的特殊性，高溫的鋼水要求轉(zhuǎn)爐在移動過程中要平穩(wěn)運行，防止鋼水溢出而造成事故。鋼爐在旋轉(zhuǎn)傾動過程中，運行速度緩慢。隨著鋼水量的變化，傾角也會發(fā)生變化，這就要求變頻器必須具備調(diào)速控制靈敏精確、低頻輸出且力矩大的技術特性，才能在煉鋼傾動轉(zhuǎn)爐的傳動機構(gòu)中使用。

煉鋼傾動轉(zhuǎn)爐的傳動機構(gòu)由水平運行和旋轉(zhuǎn)啟動兩個傳動系統(tǒng)構(gòu)成，其一個周期的工作過程如下：

向爐體內(nèi)加料加熱→溫度加熱到工藝要求值→平移動到指定位置→旋轉(zhuǎn)傾動轉(zhuǎn)爐將鋼水倒入模具→倒出鋼水后轉(zhuǎn)爐傾動回位→轉(zhuǎn)爐水平移動的初始位置

轉(zhuǎn)爐的傾動一般是由兩臺電機（或者是四臺電機）同步拖動，旋轉(zhuǎn)傾動轉(zhuǎn)爐的變頻調(diào)速技術難點在于精準地控制傾動電機的輸出力矩。HPVFC變頻器具有以下功能：

1.1．精準的同步功能，能精準地控制兩臺電機同步運行，才能保證傾倒鋼水準確地倒入模具中；

1.2．閉環(huán)控制、控制精度高，傾倒鋼水過程中需要精準控制電機的速度，進而精準地控制轉(zhuǎn)爐的傾角變化，最終能保證鋼爐的出水量準確；

1.3．低頻大轉(zhuǎn)矩，傾倒鋼水是一個很緩慢的過程，電機運行速度很慢，而電機所帶負載很大；

1.4．精準的遠程通訊控制和監(jiān)控，鋼爐的溫度高，要求工作人員必須遠距離操作。

2．控制方案

福建鼎信實業(yè)有限公司的傾動旋轉(zhuǎn)爐滿載負荷可達150噸，傾動裝置采用全懸掛扭力桿平衡裝置，扭力桿扭動產(chǎn)生扭矩，扭矩轉(zhuǎn)化為壓力和拉力，并垂直作用于旋轉(zhuǎn)爐上，使之平穩(wěn)傾倒。

3．電氣原理

索肯和平(上海)電氣HPVFC變頻器具有矢量閉環(huán)控制，低頻段力矩輸出可達150%，并設計有同步卡可選，通訊功能等特點，可滿足旋轉(zhuǎn)傾動轉(zhuǎn)爐的所有功能的技術要求，無需更多的電氣設計和電氣裝置，從而為工程施工和工程改造節(jié)約了成本。

4參數(shù)調(diào)試注意事項

4.1、在電機啟動過程，鋼水在爐體里呈液態(tài)，勢能向動能轉(zhuǎn)化的過程中容易形成震動。為了避免震動的發(fā)生，變頻器加速時間設計必須合理。

4.2、考慮到機械制動的因素，制動過程力矩過大，對機械沖擊較大。為了避免或減緩機械沖擊制動時形成的沖擊，要先能耗制動再電機減速。當速度達到合理數(shù)值后再機械制動，減速時間也要合理。

4.3、主變頻器采用雙臂環(huán)回路控制，速度由PLC和通訊給定，編碼器反饋作為系統(tǒng)的速度反饋。

4.4、同步運行要求，從機嚴格按照主機頻率運行。

4.5、機械抱閘時間設計，可以由主機輸出模擬量供給PLC，PLC輸出控制抱閘速度，確保機械抱閘的安全。

5．其它注意事項

水平移動由于只考慮啟動和到位制動時的力矩變化，中間勻速運行，變化力矩和制動力矩不是很大，對變頻器參數(shù)要求不是很高，參數(shù)調(diào)試只要考慮制動時間，防止勢能轉(zhuǎn)化就可以滿足要求。

6．結(jié)束語

HPVFC為矢量變頻器，具有低頻力矩輸出，同步主從設計，多路模擬信號輸出，各種控制模式。所以，在很多變力矩場合，譬如：絞車、起重、轉(zhuǎn)爐、破碎機、球磨機等低頻力矩要求全力矩輸出、力矩變化復雜的設備上具有較大的應用優(yōu)勢。對于力矩變化大及制動力矩復雜的場合，采用索肯和平HPVFV(矢量)、HPVFC(起重)、HPVFQ(四象限)變頻器可以大大簡化電氣控制的要求，具有較強的安全性和經(jīng)濟性，可在一定程度上推動國家節(jié)能減排事業(yè)的發(fā)展。

作者簡介

朱福漢，男，高級工程師，現(xiàn)就職于索肯和平(上海)電氣技術工程部，從事變頻器現(xiàn)場工作16年。

注：索肯和平(上海)電氣技術工程部獨家供稿，轉(zhuǎn)載請注明來源“中國起重機械網(wǎng)”及“索肯和平(上海)電氣有限公司   朱福漢”，違反將依法追究責任！