熱軋寬帶鋼生產(chǎn)線主傳動裝置的選型分析

苑喜文

(中冶東方工程技術(shù)有限公司秦皇島研究設(shè)計院,河北秦皇島 066004)

熱軋寬帶鋼生產(chǎn)線主傳動裝置的選型分析

苑喜文

(中冶東方工程技術(shù)有限公司秦皇島研究設(shè)計院,河北秦皇島 066004)

熱連軋寬帶鋼生產(chǎn)線的主要傳動電機有粗軋機上輥電機、粗軋機下輥電機、精軋機組電機、立輥軋機電機、飛剪電機和卷取機電機等。近幾年國內(nèi)鋼鐵企業(yè)建設(shè)的1450mm以上熱連軋寬帶鋼生產(chǎn)線較多,其主傳動系統(tǒng)采用的有交-交傳動與交-直-交傳動兩種方式。對于這兩種方式的選擇一直是爭論的焦點,本文從技術(shù)參數(shù)指標和經(jīng)濟指標兩個方面進行了對比,目的在于為日后的選擇者提供些幫助。

主傳動 交-交傳動 交-直-交傳動 節(jié)電

1 前言

熱連軋寬帶鋼生產(chǎn)線的主要傳動電機有粗軋機上輥電機、粗軋機下輥電機、精軋機組電機、立輥軋機電機、飛剪電機和卷取機電機等，其中粗軋機和精軋機組電機的傳動系統(tǒng)為主傳動，立輥、飛剪和卷取機電機等的傳動系統(tǒng)為輔傳動。主傳動電機采用大功率凸極同步電動機，輔傳動電機大多采用低壓異步電動機。由于輔傳動系統(tǒng)的傳動方式大多采用交-直-交系統(tǒng)，基本沒有爭議，故本文不再論述。

本文以一典型1780mm熱連軋帶鋼生產(chǎn)線的主電機配置為例(見表1)，以此為基礎(chǔ)來比較兩種主傳動系統(tǒng)的各項指標。

2 主傳動系統(tǒng)介紹

(1)主傳動系統(tǒng)采用的有交-交傳動與交-直-交傳動兩種方式，交-交傳動系統(tǒng)主要是由三臺電網(wǎng)自然換流無環(huán)流可逆變流器、整流變壓器、勵磁主回路及矢量調(diào)速控制系統(tǒng)等組成。裝置的控制系統(tǒng)采用SIEMENS公司SINAMIC系列SL150全數(shù)字矢量控制交交變頻控制系統(tǒng)，完成電動機控制、保護及故障診斷等任務(wù)；交-直-交傳動系統(tǒng)主要是由三電平PWM控制整流-逆變器、整流變壓器、勵磁主回路及矢量調(diào)速控制系統(tǒng)等組成。裝置的控制系統(tǒng)采用TMEIC公司的新型全數(shù)字交直交變頻控制器TM-70E2，采用了三電平PWM控制、矢量控制等先進、適用的控制技術(shù)，可以大大提高系統(tǒng)的控制性能，充分滿足熱軋軋機主傳動對控制性能的要求。

(2)交-交變頻控制系統(tǒng)的優(yōu)越性。采用交流偏置技術(shù)，使整流變壓器二次電壓降低、可控硅電壓安全系數(shù)提高、變頻器容量降低、電機內(nèi)無三次諧波，高過載能力、觸發(fā)單元簡單、高功效(沒有直流環(huán)節(jié))、結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性和可靠性好，在低頻段仍可以有較大轉(zhuǎn)矩。SL150系統(tǒng)具有如下功能：開環(huán)控制、閉環(huán)控制、速度控制、電樞電流控制、矢量控制、磁場控制、電樞控制的邏輯無環(huán)流切換、功率因數(shù)控制、主軸定位控制、負荷平衡控制和軋機機電振蕩控制等。

(3)交-直-交變頻控制系統(tǒng)的特點。使用的功率器件(IEGT)，采用的三電平PWM控制和矢量控制技術(shù)，均具有先進性，代表國際高性能變頻調(diào)速的發(fā)展方向，具有良好的使用的經(jīng)濟性及優(yōu)異的控制性能。由于有整流緩沖環(huán)節(jié)，對電網(wǎng)的要求較低，抗電網(wǎng)電壓波動的能力較高，更適合目前的電網(wǎng)情況?？梢蕴峁└交恼也ㄝ斎腚妷骸㈦娏鞑ㄐ魏驼也ㄝ敵鲭妷?、電流波形。配置了防扭振控制環(huán)節(jié)SFC(Simulation Following Control)，可以有效的對軋機的扭振現(xiàn)象起到抑制和消除作用。具有高可靠性，在正常使用的情況下，在主要器件的使用壽命內(nèi)，基本無須維護。

表1

表2 技術(shù)參數(shù)及指標對比

苑喜文(1979—),男,河北秦皇島人,高級工程師,碩士,從事冶金企業(yè)電氣設(shè)計工作,主要研究方向為電氣傳動系統(tǒng)、自動化控制系統(tǒng)及工廠高低壓供配電系統(tǒng)。