赛普变频器在转炉系统的应用0空心铆钉

赛普变频器在转炉系统的应用

赛普变频器在转炉系统的应用 2011年12月09日 来源： 一、 转炉原直流拖动系统简介　1986年建成投产的3座转炉，炉子倾动和氧枪升降的拖动系统采用的是模拟量恒磁通逻辑无环流直流拖动系统，恒磁通调压调节器速，该系统具有两个闭环、一个速度环、一个电流环，每座转炉倾动由两台55kW、650r/min直流电动机集中传动，每座转炉有两根氧枪，每根氧枪由一台22kW、650r/min直流电机单独传动。由于80年代初期我国电控配套水平所限（尽管该直流系统当时是国内较先进的拖动系统），该系统十分庞大。每座转炉的电控柜达14台之多，继电器、接触器多达160个。因插件为分立元件，且系统是模拟控制方式，因此调试周期能够很长（达3个月）。由于原系统存在先天性的不足，所以运行一段时间后热停工时间增加，维护难度越来越大。尤其是继电联锁部分和插件部分故障率相当高，不但维护费用高（达0.45元/吨钢），而且严重制约着生产的正常运行。二、转炉倾动负载和氧枪升降负载特性及电动机运转状态分析1.氧枪负载特性及电动机运转状态分析（1）氧枪负载是典型的位能负载。（2）氧枪电动机运转状态分析。　　氧枪提升时，电动机制电磁转矩要克服负载转矩，即电动机制电磁转矩M的方向与旋转的方向相同，故电动机处于电动运行状态，工作于第一象限。氧枪下降时，由于氧枪属重载，在该重载的作用下，电动机转速要高于电机的同步转速，而电机的电磁转矩方向与旋转方向相反，因此电动机处于回馈制动状态工作于第四象限。2、转炉倾动负载特性及电动机运转状态分析（1）转炉倾动方式为全悬挂两点啮合柔性传动，原设计最大倾动力矩为85rfm，倾动速度为0.1~1r/min，倾动角度为正反360°，减速比为1：802.3。　　据工艺要求，转炉的倾动角度为正反360°。转炉炉口和炉底方向轴线与地平面垂直时为零位状态。故炉子倾动负载力矩为角度的函数Mfz=f(θ)，属于反阴性的位能负载。（2）另外，据工艺设计说明，该转炉按正力矩设计，却炉子耳轴下部比上部高，下部比上部重。从而确保转炉电控系统失灵或抱闸力不够时，能靠炉体自身的正力矩来确保炉口向上，这样不至于发生倒钢等事故。但当为修炉拆除炉底后能入炉口粘钢渣太多（达到或超过8吨）时，炉体可能出现上部较下部重，由于液体钢水重心随转炉倾角的变化而变化，这样在修炉和出渣或出钢时，可能出现负力矩。当炉体处于正力矩状态时，电动机处于电动运行状态，当炉体处于负力矩状态时，电动机处于回馈制动状态的机械特性和负载特性。三、变频调速的用于转炉倾动和氧枪升降负载的可行性分析1.变频调速的机械特性 　　 由于转炉倾动和氧枪升降属重起动或满载起动负载，故要求电动机在起动时要有足够大的起动转矩和足够大的过载能力。通过以上分析可知，采用变频调速时，要选用低速扭矩大、过载能力强的变频器，才可以满足重载起动负载要求。另外由于氧枪和转炉倾动均能负载，故有发电制动工作状态。而变频器可通过另加一“能量回馈单元” 提供这种“回馈”通路或加一“能耗制动单元+制动电阻”消耗掉这种能量。　　从现有的应用实例可看出，变频调速可得几乎与直流电机调速相同“硬度”的机械特性。因而可以说，这种变频调速传动系统完全具备了用于转炉倾动和氧枪升降这种位能负载上的可能性。四、庚钢20吨转炉倾动和氧枪升降应用变频调速技术情况介绍1.电动机的选择（1）工艺要求。转炉最大倾动力矩：Mmax =85tf·m转炉倾动速度：0.1~1r/min减速比：1：802.3氧枪重量：W=4.8t (有一动滑轮)卷扬速度：高速40m/min；低速3.5m/min卷筒直径：D=500mm减速比：1：19.24（2）电动机的选用。　　转炉倾动原来采用两台55kW，ne=650r/min直流电机传动，考虑到原设备两点啮合，故仍选用两台交流电动机集中传动。每座转炉有两根氧枪（分为左右枪），原来各由一台22kW，ne=650r/min直流电动机单独传动，此次仍保留单独传动方式，即两台交流电动机分别驱动左右氧枪。　　主电动机均选用YZ225M1 8型，AC380V、730r/min。每座转炉各用六台，其中倾动用两台55KW电机，氧枪用两台22KW电机。由于YZ系列电机短期采购有困难，故先采用Y225M 8同容量电机（尽管过载能力小些）。1）电动机转矩计算。额定转矩：Me=9550Pe/ ne=9550*22/730=287.38(N·m)=29.37(kgf·m)最大转矩：Mmax/ Me=2.0(Y225M-8 电机)Mmax =2 Me=2*29.37=58.74(kgf·m)（a）由于转炉倾动用四台电机，故合转矩为2 Me=2*58.74=117.4694(kgf·m)传递到炉子轴上的额定转矩为17.4694*802.3=94246.362(kgf·m)＞85 tf·m即电机额定转矩大于转矩最大倾动力矩。若考虑电动机的过载能力，对Y系列电机：入= Mmax/ Me≈2.0，则最大转矩为2*94.25=188.5 tf·m对YZ系列电机：入= Mmax/ Me=(2.2~2.8),则最大转矩将更大。（b）氧枪电机传递到卷筒上的额定转矩为29.37*19.24=0.565( tf·m)略小于氧枪负载转矩0.6t·m，但考虑到电动机

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