軋鋼主機傳動與管控方式探析論文

論文范文 時間:2020-01-03 我要投稿
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  軋鋼主機傳動方案

  隨著社會經濟的迅速發展,傳統的軋機工藝已經無法滿足需求。為從根本上適應各類軋機的工藝運行、電機容量配置及控制特性的要求,軋鋼主機的傳動方案也在很大程度上發生了改變。在其控制的過程中,主要包括以下幾種方案:

  交—交變頻方案。交—交變頻方案在使用的過程中,能夠滿足低速大功率電機驅動的低速軋機,其在運行時,一般與同步機配合使用,在允許的狀況下,也可以配用異步機。針對直接變頻的可控硅并聯變流結構,電機可以采用無環流輸入方式來推動整個運行活動,通過設備的內在結構,對交流電壓進行控制,且在運行的過程中,配置相應的無功補償措施,確保軋鋼主機的順利運行。與上述運行原理不同的是,無環流方式基于自身功率低,在運行的過程中不需要配置相應的無功補償裝置。操作人員在有環流方式操作中,一般將其無功空置率的功率因數設置為接近1。交—交變頻方案的優點在于控制范圍廣,設備運行快,且能夠按照一定的操作控制設備運行速度。其缺點主要包括以下幾個方面:1)對濾波裝置及無功補償裝置等提出了相應要求。2)在使用多繞組整流變壓器結構的過程中,基于變壓器的容量較大,對電纜工程提出了更高的要求,這在很大程度上增加了軋機運行的成本。3)基于主回路附屬設備繁多的緣故,用地面積大。

  交—直—交三電平PWM變頻方案。在交—直—交三電平PWM變頻方案中,其運行的整體核心在于可關斷電力電子器件,整流器與逆變器的結構如出一轍,其主回路結構比較簡單。在三電平PWM變頻方案使用的過程中,使用的規格一般按照元件的使用狀況進行確定,在允許的狀況下,操作人員可以適當降低PWM的載波頻率,以降低整個開關的損耗。該方案基于自身的優勢,不存在諧波影響,其原因在于交—直—交三電平PWM變頻方案使用的變壓器為高阻抗輸入變壓器,這種變壓器能夠將無功控制的使用功率因素控制為1左右。與此同時,在該方案的容量配置中,4MW以上的電機一般采用超大功率GTO或GCT原件;谄漭斎胱儔浩鞯奶厥庑,該方案在國內很少使用。且在其使用的過程中,由于自身內部結構的復雜性,設備維護與更換都存在很大難度。

  變頻傳動系統的控制技術

  在變頻調控傳動技術運行的過程中,能否對整個系統進行科學有效的控制,將直接關系著軋鋼主機的實際運行狀況。變頻傳動系統的控制技術主要包括以下幾個方面:

  在變頻調度交流電動機使用的過程中,操作人員應嚴格按照《使用說明》對其進行獨立控制,確保將矢量控制的優勢充分發揮出來。矢量控制的基本思想在于通過交流電動機的數學模型、求解變量與參數之間的關系,將整個設備運行中產生的變量作為矢量進行控制,以此來對整個力矩進行控制。另外,在矢量控制輸出后,仍須將其電流控制為閉環模式,確保設備的正常運行;在對整個速度閉環控制中,需要操作人員通過磁通進行控制。當前,矢量控制基于操作簡單、運行方便等特點,被廣泛運用到主軋機傳動中。

  作為一種新型的變頻調控方式,它直接在定子的空間坐標系中分析電動機的數字模型,直接控制定子磁鏈的輻值及該矢量相對于轉子磁鏈的夾角,達到控制轉矩的目的。傳統的操作控制方式已經無法滿足軋鋼主機的運行需要。二點式控制方式則能通過自身的優勢,能將產生的轉矩波動控制在一定范圍內。直接力矩控制除了保障運行質量外,還能帶來一定的經濟效益,由此受到人們的歡迎。(

  對上述2種變頻方案系統特性控制技術的改善,需要操作人員結合各自的特點及運行環境有針對性地進行。交—交變頻一般采用環流控制的改善模式,通過這一途徑來提高功率的因素。與交—交變頻不同的是,交—直—交三電平PWM變頻控制在改善同時,除了整流器輸入交流電外,還需整流器中的矢量控制,將整個無功流量的分量控制為零,以此來確保整個系統的順利運行。

  軋機的變頻主電機的特點

  在軋鋼主機運行過程中,軋機變頻調速有著極其重要的作用。針對軋鋼主機變頻過程中主電機的日常運行,其電機容量中的同步機比異步機要小,除此之外,同步機的整個體積及重量都占據著一定的優勢。其次,在軋機變頻主電機運行的過程中,其同步機一般以整體的形式進行運行,其定子多數呈現出分瓣的結構,剛性也會在原有的基礎上有所降低,且在運行時,仍需工作人員在工作現場安裝相應的繞組重接與絕緣處理。同步機的轉子在運行的過程中,一旦接觸到電磁,其電剛的材質壽命都會在很大程度上發生變化,而這些,都需要操作人員引以重視。最后,同步機在進行變頻工作時,除了要考慮同步機的實際容量外,還需要結合著設備的實際機械強度,以便在運行的過程中保障系統的穩定性。在整個適量控制中,基于同步機與異步機的工作機理及數學模型不同,矢量控制的運算和結構也不大相同。由此就需要操作人員在使用適量控制時,能夠結合著同步機與異步機的實際運行狀況,有針對性地對其進行控制。

  結語

  軋鋼主機變頻調速傳動技術的應用,在提高軋鋼主機工作效率的同時,還提高了軋鋼質量。因此,需要相關人員能夠加快軋鋼主機變頻調速傳動技術的研究,以期發揮其優勢,進一步推動我國社會經濟的發展。

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