鋼鐵冶金領域變頻控制技術實踐應用探討

王 玨

（本鋼板材股份有限公司冷軋廠，遼寧 本溪 117000）

隨著我國社會經濟的快速發(fā)展，金屬軋制行業(yè)也不斷加快了建設速度，尤其是在軋制速度方面，當前國內實施板材生產的工廠已經達到了100 多條生產線。通過長時間的發(fā)展，金屬軋制的產量已經比過去增長了100 多倍。在實際軋制的過程中變頻器發(fā)揮著重要的作用，為了推進生產質量與效率的提高，有必要結合變頻器在金屬軋制的過程實施分析。

1 變頻技術的使用優(yōu)勢

變頻控制技術之所以發(fā)展得越來越成熟并且被廣泛運用，主要是因為它在發(fā)展的過程中逐漸將越來越多的先進技術，比如計算機控制技術、現(xiàn)代通信技術等運用其中，以促進自身的進一步發(fā)展。而變頻調速技術在被運用于鋼鐵冶金行業(yè)的過程中，對于冶金行業(yè)的發(fā)展將會產生極大的促進作用。在發(fā)展的過程中，如果行車的轉子串電阻存在著調速方面的問題，并且還有系統(tǒng)構成復雜且故障率高的直流調速裝置問題，為了進行這方面問題的解決，人們可以將變頻調速技術運用其中進行相關問題的解決。同時，通過變頻器的使用，人們可以在這過程中清楚的對液晶顯示界面的顯示電壓、電流、頻率以及電機轉速等進行詳細的了解，促使人們對于便于人們更直觀地了解電機的實時狀態(tài)，從而使得人們在使用電機的過程中使用效率的提升，有利于冶金工作的持續(xù)開展。

2 東芝變頻器獨特的性能

1） 變頻器本身可解決對干擾的問題。在400V 系列、15kW 以內，全機種內置防干擾濾波器，使得變頻器輸出干擾信號得到抑制，從而保證其它電子儀器儀表正常工作；2）最大限度的發(fā)揮電動機的動力性能。在0.5Hz 時，200%轉矩輸出，大大提高了起動轉矩。開環(huán)速度控制范圍1:150，可適用于高性能機械裝置；3） 控制方式的多樣性，使變頻器適用于多種場合。速度控制、轉矩控制、位置控制，可由工藝命令進行動態(tài)切換。如配以PG 卡和旋轉編碼器反饋實行矢量閉環(huán)控制，調整范圍可達1:1000，速度精度10.02%，轉矩精度土5%。用轉矩指令進行速度控制，最適用于線速度恒定，卷繞型負載的場合，能保證生產全程速度跟蹤，也可接受外部卷徑變量值作為轉矩補償，使電機軸端輸出以恒功率狀態(tài)施于負載；4） 系統(tǒng)運用的靈活性及擴展性。低負載下的高速運行，提高了設備的利用率。OHz 轉矩輸出，起訖速度“S" 型調整，多段加減速度選擇等功能特別的適用于電梯控制，與同類專用變頻器相比，性價比高。工頻/變頻運行萬無一失，省略了外部切換延時保護電路。通訊方面，帶有RS485.RS232 接口，使變頻器適用于各種應用系統(tǒng)。

3 變頻控制技術在鋼鐵冶金領域的應用方式

3.1 在水泵設備中的使用

在冶金領域當中，通常都會使用到水泵這種設備。水泵在使用的過程中，不僅需要啟停控制的基本操作，同時還需對流量及其壓力實施控制，從而通過這種方式，做好相關設備的控制工作。因此隨著技術的發(fā)展，水泵設備逐漸被廣泛運用到了冶金行業(yè)之中。但是水泵設備在使用的過程中，不僅需要嚴格做好設備的控制工作，同時還需要進行長時間的使用，如果不采取有效的措施對設備進行優(yōu)化，就會導致設備損耗率的提升，容易導致設備的損壞，不利于冶金行業(yè)生產工作的開展。因此為了保證相關工作的順利開展，需要將變頻控制技術運用于水泵設備之中，從而極大的方便了冶金行業(yè)人員在進行工作過程中的操作，有利于避免能耗過大問題的出現(xiàn)。同時將變頻技術運用與水泵設備之中，對于水泵調速范圍的提升也有著極大的幫助，從而進一步的提升配水效果。

3.2 卷取控制

卷取設備是冷軋主要的設備之一，要求控制系統(tǒng)過載能力強、控制精度高、動態(tài)響應快，能隨時響應主機速度變化率，以確保秒流量相等，從而達到軋制全程張力的穩(wěn)定性。反之，動態(tài)響應慢、速度跟蹤性差，則會造成張力波動，當軋制精薄產品時，勢必會影響產品質量。因此，控制器性能的好壞，對設備系統(tǒng)的穩(wěn)定、產品質量起重要作用。TMEIC公司TMD-70e2，TMD-10e2 系列變頻器能輕松勝任這種控制要求。目前已在功率范圍0.25-7800kW，軋機速度在0-1500m/min 的冷軋機中成功應用。

變頻器采用轉矩控制模式，此種模式屬于伺服型控制，被動響應。被控對象是轉矩，給定信號是用來控制電機輸出力矩，當負載轉矩低于設定轉矩，電機升速，反之則降速。轉速是一個浮量，兩者由轉速來尋求負載“平衡點”，達到該點，轉速就處于相對穩(wěn)定值。所以這種控制模式非常適合卷取傳動。

卷取系統(tǒng)，負載轉矩主要是張力與卷筒半徑的乘積。當卷徑比大于1:3 時，張力下跌變得明顯，此時就要考慮轉矩補償，來維持張力的恒定。因此，負載轉矩是個變量，最直接的方法是增設張力傳感器，檢測張力，實現(xiàn)張力閉環(huán)控制—直接張力控制。

4 結語

總之，變頻技術作為一種全新的傳動調速、節(jié)能技術，將其運用于冶金行業(yè)之中，對于冶金行業(yè)的發(fā)展有著極大的促進作用。因此隨著我國技術水平的提升，人們逐漸將變頻技術運用到了水泵設備、卷取設備等多種設備之中，擁有著廣泛的使用范圍。因此為了促進冶金行業(yè)的進一步發(fā)展，需要推動變頻技術質量的提升，從而通過這種技術的使用，為促進我國經濟水平的提升提供幫助。