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1996年5月抚顺特殊钢有限公司模具扁钢分厂模具扁钢生产线一次热试车成功。该生产线包括加热炉、粗轧、精轧、定尺热锯和冷床等工序。我院承担了粗轧机直流传动控制系统、轧线基础自动化PLC控制系统以及变频辊道控制系统的设计和制作任务。为了提高整条生产线的自动化程度,除粗轧机前辊道外,其它辊道全部采用变频调速控制,包括炉前辊道、粗轧机后部辊道、精轧机前段辊道、精轧机后段辊道,以及热锯前后辊道。
作者负责全部变频辊道的设计和调试工作,下面将根据本系统变频辊道的特点以及调试中出现的一些问题作如下介绍。
1 系统配置 1.1 变频器的选取 此次所采用的SIMOVERT Master Drives系列变频器是德国SIEMENS公司最新推出的全数字交流变频调速器。该系列变频器共有3种控制方式,包括频率控制、矢量控制及伺服控制。考虑到本生产线对辊道电机有频繁起动、制动的要求,以及热锯前辊道的定位要求,选用SIMOVERT VC矢量控制方式。由于它具有磁通定向控制功能,其动态品质在一定范围内达到了直流机的标准。在1∶10的调速范围内不需要速度实际值反馈,且与电机的温升无关,可实现高精度的速度和转矩控制,V/f的分辨率为0.01,满足了生产工艺的要求。 由于辊道变频为多电机传动方式,本系统中一台变频器最多带32台辊道电机,其分布参数较大,为了达到良好的起、制动效果,并从系统的经济性考虑,按电机容量的1.5倍选取变频器的功率。 1.2 制动单元及制动电阻的选取 众所周知,当电机减速时,电机的动能就会转化为电能而馈送到变频器,如果减速时间很短,就意味着制动能量很大,将会引起变频器内部直流母线过压、主回路跳闸现象而影响生产。为了满足制动要求,选用外加制动单元及外接制动电阻,制动能量按电机功率的15%选取。当直流母线电压超过设定值时,外接制动单元将自动切入,由外接制动电阻将电能转换成热能,达到很好的制动效果。 |