变频器工程应用案例(20140913)

1、变频器工程应用案例变频器工程应用案例一、一、变频器在离心机中的应用变频器在离心机中的应用离心机是用于水泥管的成离心机是用于水泥管的成型设备。水泥管是一个中型设备。水泥管是一个中空管型结构，在制造时先空管型结构，在制造时先用钢筋按照水泥管的长度用钢筋按照水泥管的长度和直径做一个筒状笼形龙和直径做一个筒状笼形龙骨，放到两开的圆形模具骨，放到两开的圆形模具中，然后将按比例混合好中，然后将按比例混合好的水泥放到模具中，将模的水泥放到模具中，将模具锁紧，用天车吊装到离具锁紧，用天车吊装到离心机上，模具平行放置。心机上，模具平行放置。通过离心机的摩擦轮驱动通过离心机的摩擦轮驱动模具转动。模具转动。1.1.

2、运行要求运行要求 开机后先慢速运转开机后先慢速运转2 23min3min，使混凝土分布到钢模内壁四，使混凝土分布到钢模内壁四周而不塌落。周而不塌落。 中速运行中速运行0.50.51min1min，防止离心过程中混凝土结构受到破，防止离心过程中混凝土结构受到破坏，这是从低速到高速的一个短时过渡阶段。坏，这是从低速到高速的一个短时过渡阶段。高速运行高速运行6 615min15min，将混凝土沿离心力方向挤向内模壁，将混凝土沿离心力方向挤向内模壁四周，达到均匀密实成型，并排除多余水分。四周，达到均匀密实成型，并排除多余水分。 离心运行停止后，离心运行停止后，用天车吊装到蒸汽室用高温蒸汽加温加速用天车

3、吊装到蒸汽室用高温蒸汽加温加速水泥的固化，固化到水泥的固化，固化到95%95%后开模。后开模。2.段速图段速图 一段速 二段速 三段速3.控制电路控制电路KT1、KT2、KT3是是3只通电延时继只通电延时继电器。按下起动，电器。按下起动，KT1得电，得电，1段速段速闭合，闭合，KT1定时时定时时间到，接通间到，接通KT2，同时断开同时断开KT1线圈，线圈，执行执行2段速，段速，2段速段速时间到，闭合时间到，闭合KT3，KT3同时断开同时断开KT2线圈，执行速度线圈，执行速度3。KT3延时时间到，延时时间到，断开供电电源，变断开供电电源，变频器停止工作。频器停止工作。通电延时继电器有两种触通电延

4、时继电器有两种触点：瞬时触点，线圈通电点：瞬时触点，线圈通电就动作；定时触点，定时就动作；定时触点，定时时间到，触点才动作。时间到，触点才动作。4.变频器参数预置变频器参数预置结论：所选参数和变频器所选功能一一对应！结论：所选参数和变频器所选功能一一对应！二、变频器在转炉控制中的应用二、变频器在转炉控制中的应用 目前炼钢方法主要有目前炼钢方法主要有3 种，种， 即平炉炼钢法、即平炉炼钢法、 转炉炼钢转炉炼钢法、法、 电炉炼钢法。大部分采用氧气顶吹转炉炼钢，其优越电炉炼钢法。大部分采用氧气顶吹转炉炼钢，其优越性是有利于实现生产过程自动化。性是有利于实现生产过程自动化。 氧气顶吹转炉炼钢主要设备有

5、：氧气顶吹转炉炼钢主要设备有： 原料供应设备，包括原料供应设备，包括铁水废钢、铁水废钢、 散状材料及铁合金等供应；散状材料及铁合金等供应； 转炉主体设备，转炉主体设备， 由由炉体、炉体、 炉体支承装置和炉体倾动电力拖动控制系统等组炉体支承装置和炉体倾动电力拖动控制系统等组成；成； 吹氧装置，吹氧装置， 氧气转炉炼钢时，氧气转炉炼钢时， 用氧量大，用氧量大， 要求供氧及要求供氧及时，时， 氧压稳定，氧压稳定， 安全可靠，安全可靠， 必须有一套完善设备来保证向必须有一套完善设备来保证向转炉供氧；转炉供氧； 烟气净化处理设备；烟气净化处理设备； 炉渣处理设备，炉渣处理设备， 炉外精炼炉外精炼设备，设

6、备， 铸锭设备。铸锭设备。 工艺要求转炉倾动角度为工艺要求转炉倾动角度为3 6 0 。 转炉炉子耳轴转炉炉子耳轴下部比上部高，下部比上部高， 下部比上部重，下部比上部重， 按正力矩设计。按正力矩设计。 当转炉当转炉电控系统失灵或抱闸力不够时，电控系统失灵或抱闸力不够时， 依靠炉体本身正力矩来确依靠炉体本身正力矩来确保炉口向上，保炉口向上， 不发生倒钢事故。转炉正常工作时，不发生倒钢事故。转炉正常工作时， 需要需要倾倒钢水，倾倒钢水， 就由电动机输出正力矩，就由电动机输出正力矩， 带动转炉缓慢倾动。带动转炉缓慢倾动。 倒完钢水后，倒完钢水后， 需要缓慢把炉体回归正位。需要缓慢把炉体回归正位。 转

7、炉对传动系统有很高要求：转炉对传动系统有很高要求：（1） 机械倾动转炉能连续回转机械倾动转炉能连续回转36 0 ， 能准确停止任意能准确停止任意位置上，位置上， 还应具有调速性能。还应具有调速性能。 其倾动位置要求能与氧枪、其倾动位置要求能与氧枪、 盛钢桶车及烟罩等相关设备联锁。盛钢桶车及烟罩等相关设备联锁。（2 ） 运转过程中，运转过程中， 必须有最大安全可靠性，必须有最大安全可靠性， 电气或机械电气或机械中某一部分发生故障时，中某一部分发生故障时， 倾动机械应有能力继续进行短时倾动机械应有能力继续进行短时间运转、间运转、 维持到炼钢一炉结束。维持到炼钢一炉结束。 倾动机械发生无法控制事倾动

8、机械发生无法控制事故时，故时， 炉子会自动倾翻发生炉子会自动倾翻发生 “倒钢倒钢” 事故。事故。（3 ） 倾动机械应有良好柔性性能，倾动机械应有良好柔性性能， 以缓冲冲击负荷和由以缓冲冲击负荷和由启动、启动、 制动产生的扭振。制动产生的扭振。 根据转炉的倾动和氧枪控制系统的特点根据转炉的倾动和氧枪控制系统的特点, 选用选用ABB公司公司的的ACS800系列系列DTC （直接转矩控制）（直接转矩控制） 变频器。变频器。 转炉容量为转炉容量为100t, 转炉的倾动电机为转炉的倾动电机为3台台90kW的变频电的变频电机机, 氧枪电机为氧枪电机为2 台台7 5 k W的变频电机的变频电机; 上位控制系

9、统采用上位控制系统采用西门子的西门子的S7-300系列系列PLC。 在系统配置中在系统配置中, 其中一台变频器作为主机其中一台变频器作为主机, 作速度控制作速度控制, 从机跟随主机的转矩从机跟随主机的转矩, 同时从机打开窗口功能，同时从机打开窗口功能， 监控主从机监控主从机之间的速度差，之间的速度差， 当超过限值时作出适当的调整，当超过限值时作出适当的调整， 防止机械防止机械跑偏，跑偏， 保证整个系统的平稳运行，保证整个系统的平稳运行， 避免由于电机运行不同避免由于电机运行不同步而产生的转炉步而产生的转炉 “点头、点头、 摇头摇头” 现象。现象。 倾动电机变频器选用倾动电机变频器选用ABB A

10、CS800系列变频器，软件系列变频器，软件采用提升软件版本并带有主从宏。采用提升软件版本并带有主从宏。 由于要求每台变频器既由于要求每台变频器既具有主机的功能同时又具有从机的功能，具有主机的功能同时又具有从机的功能， 因此需要因此需要2套参套参数，数， 使用使用ABB ACS800系列产品中的系列产品中的2套用户自定义控制套用户自定义控制宏通过宏通过D I 端子切换可以方便地实现。端子切换可以方便地实现。 其主要参数如下：其主要参数如下：（1） 可选模块参数：可选模块参数： 98. 01 Rt ac-Sl ot 2 RTAC在插槽在插槽2上。上。（2） 启动数据参数：启动数据参数： 99.02

11、 M/FCTRL 主从控制；主从控制； 99.04DTC 直接转矩控制；直接转矩控制； 99.0599.09 电机铭牌数据；电机铭牌数据； 99.10电机辨识。电机辨识。（3） 提升机参数：提升机参数： 64.01 True Stand Alone。 （4） 数字输入参数：数字输入参数： 10.0 1Internal Ack 制动应答制动应答数字输入；数字输入； 10.02 Not Sel Stand Alone模式下的零位数字模式下的零位数字输入；输入；10. 03 Not Sel Sl owdown数字输入；数字输入； 10. 04 Not Sel St and Al one模式下的快速停

12、车数字输入；模式下的快速停车数字输入； 10.05 Not Sel 上电应答数字输入；上电应答数字输入； 10. 06 Not Sel 同步请求数字输入；同步请求数字输入； 10. 07 Not Sel 制动器故障数制动器故障数字输入；字输入； 10. 08 DI5 分级给定分级给定2； 10. 09 DI 6 分级给分级给定定3； 10. 16 Not Sel 故障复位数字输入；故障复位数字输入； 10. 18 Not Sel 外部故障输入。外部故障输入。 （5） 继电器输出参数：继电器输出参数： 14.01 Brake Lift 继电器输出继电器输出1的内容；的内容； 14.02 Not

13、Sel 继电器输出继电器输出2的内容；的内容； 14.03 F a u l t继电器输出继电器输出3 的内容。的内容。（6） 极限值参数：极限值参数： 20.01 - 600 运行最小速度；运行最小速度； 20. 02 600运行最大速度；运行最大速度； 20.06 Off 直流过压控制器；直流过压控制器； 20. 07 On 直流欠压控制器。直流欠压控制器。（7） 启动启动/停车参数：停车参数： 21. 01 Cnst Dc Magn 恒定励磁模恒定励磁模式；式； 21.02 924 励磁时间。励磁时间。（8） 转矩控制参数：转矩控制参数： 24.01 3s 转矩给定从转矩给定从0到额定转矩

14、到额定转矩的时间；的时间； 2 4. 02 3s 转矩给定从额定转矩到转矩给定从额定转矩到0 的时间。的时间。（9） 制动斩波器参数：制动斩波器参数： 27. 01 ON 制动斩波器控制；制动斩波器控制；2 7 . 0 2 Fault 制动电阻过载保护功能；制动电阻过载保护功能； 27.03 1.35 制动电阻器制动电阻器的电阻值；的电阻值； 2 7 . 0 4 制动电阻时间常数；制动电阻时间常数； 2 7 . 0 5 100kW 最大连续制动功率；最大连续制动功率； 27.06 Common Dc 制动斩波器的控制动斩波器的控制模式。制模式。（10） 脉冲编码器参数：脉冲编码器参数： 50.

15、01 1024 编码器每转的脉冲编码器每转的脉冲数；数； 50.02 A_-B R 编码器脉冲的计算方法；编码器脉冲的计算方法； 50.03 Warning 故障编程；故障编程； 50.04 1000ms 延时时间；延时时间； 50.05 True 是否使用速度反馈。是否使用速度反馈。（11） 速度监视参数：速度监视参数： 61.03 110% 电机超速值。电机超速值。（12） 转矩监视参数：转矩监视参数： 62.01 False 转矩监视封锁。转矩监视封锁。（13） 提升机参数：提升机参数： 64.10 Step Radio 控制类型选择；控制类型选择；64.13 0% 第第1级速度给定；级

16、速度给定； 64.14 20% 第第2级速度给级速度给定；定；64.15 50% 第第3级速度给定。级速度给定。（14） 逻辑处理器参数：逻辑处理器参数： 65.01 OFF 保持保持ON； 65.02 3sOFF延时。延时。（15） 机械制动控制：机械制动控制： 67.01 1s 制动施加时间；制动施加时间；67.023s 制动故障延时；制动故障延时； 67.04 0s 制动再打开时间；制动再打开时间；67.05 0.5s 制制动长时施加时间；动长时施加时间； 67.06 1%8% 相对零速值；相对零速值； 67.07 0.5s 零速延时；零速延时； 67.09 PAR67.10 启动转矩选

17、择；启动转矩选择； 67.10 10% 启动转矩给定。启动转矩给定。（16） 给定处理器参数：给定处理器参数： 69.02 5s 正向加速时间；正向加速时间；69.035s 反向加速时间；反向加速时间； 69.04 3s 正向减速时间；正向减速时间；69.05 3s 反向减反向减速时间。速时间。（17）主）主/从控制参数：从控制参数： 72.01 Maste 主从模式选择；主从模式选择；72.02 Torque 从机模式选择；从机模式选择； 72.03 100% 负载分配；负载分配； 72.04Off 窗窗口控制选择；口控制选择； 72.09 10ms 主主/从故障延时时间；从故障延时时间； 72.11Yes 主主从通信广播模式；从通信广播模式； 99.02 User1 Save 用户宏用户宏1。DTC控制变频器的启动转矩较大，控制变频器的启动转矩较大， 转矩响应快，适合于转炉倾转矩响应快，适合于转炉倾动系统的驱动。动系统的驱动。 ACS800的主的主/ 从控