1 Introduzione
Il processo di fabbricazione dell'acciaio con azionamento a frequenza dello stabilimento siderurgico di Henan Yaxin è complesso, con molti parametri di rilevamento e frequenti azioni dell'attrezzatura.La precisione del rilevamento dei parametri di processo e il livello di controllo automatico sono direttamente correlati alla qualità e alla produzione di acciaio fusoPer questo motivo, there must be a set of control systems with accurate and timely detection and a high level of automatic control in order to stabilize production and meet the needs of enterprise survival and development.
2 Le caratteristiche di carico dell'inclinazione del motore a frequenza
La fabbricazione dell'acciaio consiste nell'immettere ferro fuso e rottami di acciaio dall'altoforno nel forno di fabbricazione dell'acciaio, mediante il processo di decarborizzazione ossidativa e scorie, per ridurre gli elementi nocivi,rimuovere gas di forno e scorie, e acciaio fuso che soddisfi i requisiti.
Attualmente esistono tre metodi principali di produzione dell'acciaio, vale a dire la produzione di acciaio a fuoco aperto, la produzione di acciaio a trasmissione a frequenza e la produzione di acciaio a forno elettrico.La maggior parte di loro utilizza azionamenti a frequenza di ossigeno per l'acciaioLa sua superiorità favorisce l'automazione del processo produttivo.
2.1 L'attrezzatura principale per la siderurgia a propulsione a frequenza superiore è
(1) attrezzature per l'approvvigionamento di materie prime: compresa la fornitura di rottami di ferro fuso, materiali sfusi e ferroleghe;
(2) L'apparecchiatura principale dell'azionamento a frequenza: è composta dal corpo del forno, dal dispositivo di supporto del corpo del forno e dal sistema di controllo dell'azionamento elettrico per l'inclinazione del corpo del forno, ecc.;
(3) Dispositivo di soffiatura dell'ossigeno: quando la produzione di acciaio è guidata dalla frequenza dell'ossigeno, viene utilizzata una grande quantità di ossigeno e è necessaria una fornitura tempestiva di ossigeno, la pressione dell'ossigeno è stabile e sicura e affidabile.deve essere presente un set completo di apparecchiature per garantire l'approvvigionamento di ossigeno all'unità di frequenza;
(4) attrezzature per il trattamento della depurazione dei gas di combustione;
(5) attrezzature per la lavorazione delle scorie, attrezzature per la raffinazione al di fuori del forno e attrezzature per la fusione di lingotti.
In base alle esigenze del processo, l'angolo di inclinazione dell'azionamento a frequenza è pari a più o meno 360°. La parte inferiore del troncio del forno dell'azionamento a frequenza è superiore alla parte superiore,e la parte inferiore è più pesante della parte superiore. è progettato secondo un momento positivo. pertanto, quando il sistema di controllo elettrico del propulsore a frequenza non funziona o la forza di frenatura è insufficiente,basarsi sul momento positivo del corpo del forno per assicurare che la bocca del forno sia verso l'alto, e non si verifica alcun incidente di caduta di acciaio.
Quando il motore a frequenza funziona normalmente, se l'acciaio fuso deve essere scaricato, il motore emette una coppia positiva per spingere il motore a frequenza a inclinare lentamente.Dopo aver versato l' acciaio fuso, il corpo del forno deve essere riportato lentamente nella posizione normale.e il motore sta funzionando nello stato di feedback.
2.2 i requisiti del propulsore a frequenza per il sistema di trasmissione
A causa delle caratteristiche della tecnologia e della tecnologia di trasmissione del motore a frequenza, il motore a frequenza ha elevati requisiti per il sistema di trasmissione:
(1) L'azionamento a frequenza di inclinazione meccanica può ruotare continuamente a 360° e può fermarsi con precisione in qualsiasi posizione, e dovrebbe anche avere prestazioni di regolazione della velocità in base alle esigenze del processo.La sua posizione di inclinazione può avere determinati requisiti di blocco con attrezzature correlate come lance di ossigeno, carrelli a cucchiaio e cappucci fumogeni;
(2) Durante il funzionamento devono essere garantite la massima sicurezza e affidabilità.la macchina di inclinazione deve essere in grado di continuare a funzionare per un breve periodo e di mantenerla fino alla fine del primo forno di acciaioQuando l'incidente non può essere controllato, il forno non capovolgerà automaticamente e non causerà un incidente di "scalpamento";
(3) Le macchine per l'inclinazione devono avere una buona flessibilità per tamponare i carichi d'urto e le vibrazioni di torsione causate dalla partenza e dalla frenata.
Un'altra attrezzatura chiave per la produzione di acciaio a motore a frequenza è la lancia dell'ossigeno.
La lancia dell'ossigeno è un carico potenziale tipico. Non appena il dispositivo di frenatura viene aperto, il motore della lancia dell'ossigeno avrà immediatamente un carico del 100%.la coppia elettromagnetica del motore supera la coppia di carico. Il motore funziona in uno stato elettrico. Quando la lancia dell'ossigeno scende, la coppia di carico tira il motore a ruotare. Il motore sta lavorando nello stato di frenata di feedback.Simile al sistema di controllo dell'inclinazione, il sistema di controllo della trasmissione della lancia dell'ossigeno deve anche funzionare in coordinamento con il dispositivo di frenatura per evitare il fenomeno del "rotolamento",e ha anche una coppia di avvio e una capacità di sovraccarico sufficientiE la velocità può essere regolata.
L'unità di frequenza è generalmente dotata di due serie di lance di ossigeno, una serie è funzionante e l'altra serie è di ricambio o rivista.
La configurazione del sistema di controllo della trasmissione a frequenza della trasmissione a frequenza a 3 frequenze nello stabilimento siderurgico della società Sangang
In base all'inclinazione del motore di frequenza e alle caratteristiche del sistema di controllo della lancia dell'ossigeno, è stato selezionato l'inverter della serie ACS880 di INOMAX.
3.1 Caratteristiche tecniche dell'inverter della serie INOMAX ACS880
Le caratteristiche tecniche dell'inverter della serie INOMAX ACS880 sono le seguenti:
Con la tecnologia di controllo diretto della coppia, il flusso e la coppia dello statore sono utilizzati come principali variabili di controllo.La combinazione di un processore di segnale digitale ad alta velocità e un modello software avanzato per il motore consente di aggiornare lo stato del motore a 40Dato che lo stato del motore e il valore di confronto tra il valore effettivo e il valore dato sono costantemente aggiornati, ogni stato di commutazione dell'inverter è determinato individualmente.Ciò significa che il suo sistema di azionamento può produrre la migliore combinazione di interruttori e rispondere rapidamente a cambiamenti dinamici come disturbi del carico e interruzioni istantanee di alimentazioneIn DTC, non è necessario un modulatore PWM che controlli la tensione e la frequenza separatamente.il rumore ad alta frequenza emesso da altri inverter che guidano il motore non sarà generato, e il consumo di energia dell'inverter stesso sarà ridotto.
Il reattore AC standard integrato riduce significativamente il contenuto armonico di alto ordine dell'alimentazione in entrata, riduce notevolmente la radiazione elettromagnetica dell'inverter,e protegge il diodo raddrizzatore e il condensatore del filtro dall'impatto della tensione e della corrente.
Torque totale a velocità zero: il motore azionato da ACS880 può ottenere la coppia nominale del motore a velocità zero e non richiede il feedback di un codificatore ottico o di un motore tachimetrico.L'inverter di controllo vettoriale può raggiungere la massima coppia di uscita solo quando è vicino a velocità zero.
Il controllo preciso della coppia fornito da DTC consente all'ACS880 di fornire una coppia massima di partenza controllabile e stabile.
Avvio automatico: le caratteristiche di avvio automatico dell'ACS880 superano le prestazioni di avvio in volo e di avvio integrale del propulsore a frequenza generale.Perché ACS880 può misurare lo stato del motore in pochi millisecondiL'inverter di controllo vettoriale deve essere superiore a 2,2 secondi.
Nella modalità di ottimizzazione del flusso, il flusso del motore viene automaticamente adattato al carico per migliorare l'efficienza e ridurre il rumore del motore.Sulla base di carichi diversi, l'efficienza totale dell'inverter e del motore può essere aumentata dell'1%-10%.
Controllo di velocità preciso: l'errore di velocità dinamico dell'ACS880 è dello 0,3%s in applicazione a circuito aperto e dello 0,1%s in applicazione a circuito chiuso.3% in circuito chiusoL'accuratezza statica dell'ACS880 è dello 0,01%.
Controllo accurato della coppia: il tempo di risposta del passo della coppia dinamica può raggiungere 1-5 ms in applicazioni a circuito aperto, mentre l'inverter di controllo vettoriale ha bisogno di 10-20 ms in circuito chiuso e 100-200 ms in circuito aperto.
La capacità di azionamento a frequenza dell'impianto siderurgico di Helan Yaxin è di 100 t, i motori di inclinazione del motore a frequenza sono 4 serie di motori di conversione a frequenza da 90 kW,e i motori a lancia di ossigeno sono 2 serie di motori di conversione di frequenza da 75 kW;
3.2 Situazione di inclinazione e controllo della lancia dell'ossigeno
(1) Controllo dell'inclinazione
Di solito, l'inclinazione del propulsore di frequenza è effettuata da 3-4 motori, quindi per far funzionare il sistema in modo più affidabile e stabile, questi motori devono essere bilanciati, cioètutti i motori hanno la stessa potenza.
Poiché questi 4 motori sono rigidamente collegati, le velocità di tutti i motori devono essere assolutamente sincronizzate.e i 4 inverter sono collegati da fibre ottichePertanto, nella configurazione del sistema, un'unità di frequenza di frequenza viene utilizzata come master e viene utilizzata per la regolazione della velocità e la regolazione della coppia di uscita,e altre unità di frequenza di frequenza sono utilizzati come schiavi per seguire la risposta della coppia del padrone, come illustrato nella figura 2. Rispetto al metodo di controllo convenzionale, questo utilizzo migliora le prestazioni del sistema ad un nuovo livello.Risolvere completamente il fenomeno di "nodding" e "scutellare la testa" del dispositivo di frequenza causato dal funzionamento del motore asincrono.
4 inverter possono essere alternati tra master e slave, ma può esserci solo un master allo stesso tempo, e gli altri tre sono slave.Il padrone adotta la modalità di controllo della velocità e lo schiavo adotta la modalità di controllo della coppiaIl padrone invia i comandi di controllo agli schiavi. Lo schiavo accetta i comandi di avvio e di arresto dall'host e il valore impostato della coppia per agire.
Quando una macchina schiava fallisce, non influenza la comunicazione e le azioni tra il padrone e gli altri schiavi, quindi può continuare a funzionare e aspettare una corretta manutenzione; quando il padrone fallisce,lo slave si ferma perché non riesce a ricevere il segnale dal padrone, uno degli schiavi viene passato al master, e il master fallito viene passato allo slave.e il segnale di guasto dello slave scompare.- Quando il sistema è normale, continuare a funzionare.
Quando il padrone è normale e 3 schiavi segnalano difetti allo stesso tempo, significa che c'è un problema nella comunicazione.Tutti gli schiavi sono passati al padrone in questo momento., ossia i 4 inverter eseguono il controllo della velocità contemporaneamente.
Si deve notare che, durante l'ispezione e la riparazione dell'inverter, se è necessario che altri inverter continuino a funzionare in questo momento,dal momento che la rete di comunicazione in fibra ottica è stata disconnessa dopo aver spento l'inverter, gli altri inverter non possono eseguire il controllo master/slave e devono essere commutati al modo The host can continue to run.
Se viene eseguito un normale master/slave switch, lo slave segnala un guasto dovuto al guasto temporaneo del segnale master.dopo che il master invia un comando di reset, tutti i segnali di allarme possono essere eliminati.
Poiché il motore a frequenza è un carico con coppia di partenza elevata, il metodo di partenza è un metodo di partenza ad alta coppia con eccitazione costante e il metodo di arresto è un metodo di arresto in rampa.L'esca frenante e la resistenza frenante sono utilizzati per assorbire l'energia restituita.
Per coordinare con precisione il dispositivo di frenatura, quando la velocità dell'inverter raggiunge la velocità zero assoluta, l'inverter emette istruzioni per controllare il dispositivo di frenatura,e il contattore del freno è azionato dal relè intermedio, e quindi l'inverter interrompe l'eccitazione, che può garantire che il dispositivo di inclinazione non apparirà fenomeno "rolling".
(2) Controllo della lancia dell'ossigeno
La chiave per il controllo della lancia dell'ossigeno è che dopo aver aperto il freno, il motore deve essere carico al 100%.la trasmissione deve produrre almeno il 150% di coppia a velocità zero per evitare che la lancia dell'ossigeno "scivoli".
La modalità di controllo diretto della coppia dell'inverter INOMAX può fornire fino al 200% di coppia di uscita a velocità zero.Il suo software di sollevamento dedicato ha una funzione di memoria della coppia per memorizzare la coppia di partenza richiesta dalla lancia dell'ossigenoUna volta avviato il sistema, basta produrre la coppia necessaria per garantire il regolare funzionamento della lancia dell'ossigeno.
La funzione di controllo del blocco dei freni del software di sollevamento INOMAX garantisce il funzionamento sicuro del sistema.
riassunto:
Gli azionamenti Inomax sono la scelta ideale per gli impianti siderurgici, con prestazioni migliori e costi più vantaggiosi.