1 Lời giới thiệu
Quá trình sản xuất thép truyền tần số của nhà máy sản xuất thép Henan Yaxin phức tạp, với nhiều thông số phát hiện và các hành động thiết bị thường xuyên.Độ chính xác của việc phát hiện tham số quy trình và mức độ điều khiển tự động có liên quan trực tiếp đến chất lượng và sản lượng của thép nóng chảyVì lý do này, there must be a set of control systems with accurate and timely detection and a high level of automatic control in order to stabilize production and meet the needs of enterprise survival and development.
2 Các đặc điểm tải của việc nghiêng động cơ tần số
Sản xuất thép là đưa sắt nóng chảy và phế liệu thép từ lò cao vào lò sản xuất thép, thông qua quá trình khử cacbon hóa oxy hóa và nhựa để giảm các yếu tố có hại,loại bỏ khí lò và phế liệu, và thép nóng chảy đáp ứng các yêu cầu.
Hiện nay có ba phương pháp sản xuất thép chính, cụ thể là sản xuất thép lò mở, sản xuất thép truyền tần số và sản xuất thép lò điện.Hầu hết trong số họ sử dụng các ổ đĩa tần số oxy được thổi cao cho thépSự vượt trội của nó là thuận lợi cho việc tự động hóa quá trình sản xuất.
2.1 Thiết bị chính cho oxy cao tần số xoay động thép là
(1) Thiết bị cung cấp nguyên liệu thô: bao gồm cung cấp phế liệu sắt nóng chảy, vật liệu thùng và hợp kim sắt;
(2) Thiết bị chính của động cơ tần số: nó bao gồm thân lò, thiết bị hỗ trợ thân lò và hệ thống điều khiển động cơ điện để nghiêng thân lò, v.v.;
(3) Thiết bị thổi oxy: Khi tần số oxy lái xe thép, một lượng lớn oxy được sử dụng, và cung cấp oxy kịp thời là cần thiết, áp suất oxy ổn định, và an toàn và đáng tin cậy.phải có một bộ thiết bị hoàn chỉnh để đảm bảo cung cấp oxy cho động cơ tần số;
(4) Thiết bị xử lý lọc khí khói;
(5) Thiết bị chế biến sủi, thiết bị tinh chế bên ngoài lò và thiết bị đúc thạch.
Theo các yêu cầu của quá trình, góc nghiêng của động cơ tần số là cộng hoặc trừ 360 °. Phần dưới của trunnion lò của động cơ tần số cao hơn phần trên,và phần dưới nặng hơn phần trên. Nó được thiết kế theo một khoảnh khắc tích cực. do đó, khi hệ thống điều khiển điện tần số hoặc lực phanh là không đủ,dựa vào khoảnh khắc tích cực của cơ thể lò để đảm bảo rằng miệng lò là lên, và không có tai nạn thép rơi xảy ra.
Khi động cơ tần số hoạt động bình thường, nếu cần đổ thép nóng chảy, động cơ sẽ tạo ra mô-men xoắn dương để đẩy động cơ tần số nghiêng chậm.Sau khi thép nóng chảy được đổ, cơ thể lò cần phải được đưa trở lại vị trí bình thường từ từ.và động cơ đang hoạt động trong trạng thái phản hồi.
2.2 Yêu cầu về hệ thống truyền tải của động cơ tần số
Do các đặc điểm của công nghệ và công nghệ truyền tải của động cơ tần số, động cơ tần số có yêu cầu cao đối với hệ thống truyền tải:
(1) Động cơ tần số nghiêng cơ học có thể quay liên tục 360 °, và có thể dừng chính xác ở bất kỳ vị trí nào, và cũng nên có hiệu suất điều khiển tốc độ theo yêu cầu của quy trình.Vị trí nghiêng của nó có thể có một số yêu cầu liên kết với các thiết bị liên quan như xăng lances, xe cắm và nắp khói;
(2) Trong quá trình vận hành, phải có sự an toàn và độ tin cậy tối đa.Máy nghiêng phải có thể tiếp tục hoạt động trong một thời gian ngắn và duy trì nó cho đến khi kết thúc lò luyện thép đầu tiên, ngay cả khi máy nghiêng xảy ra Khi tai nạn không thể kiểm soát được, lò sẽ không tự động lật và gây ra một tai nạn "đan xuống";
(3) Máy nghiêng phải có độ linh hoạt tốt để đệm tải cú sốc và rung xoắn do khởi động và phanh.
Một thiết bị quan trọng khác cho thép truyền tần số là xăng oxy.
Oxy lance là một tải trọng tiềm năng điển hình. Ngay khi thiết bị phanh được mở, động cơ oxy lance sẽ ngay lập tức có tải trọng 100%. Khi oxygen lance được nâng lên, nó sẽ hoạt động một cách nhanh chóng.mô-men xoắn điện từ của động cơ vượt qua mô-men xoắn tải. Động cơ hoạt động trong trạng thái điện. Khi ngọn giáo oxy đi xuống, mô-men xoắn tải kéo động cơ quay. Động cơ đang hoạt động trong trạng thái phanh phản hồi.Tương tự như hệ thống điều khiển nghiêng, hệ thống điều khiển truyền oxy cũng phải hoạt động phối hợp với thiết bị phanh để ngăn chặn hiện tượng "lăn",và nó cũng có đủ mô-men xoắn khởi động và khả năng quá tảiVà tốc độ có thể được điều chỉnh.
Ứng dụng tần số thường được trang bị hai bộ ống oxy, một bộ đang hoạt động, và bộ còn lại là dự phòng hoặc sửa chữa.
Cấu hình hệ thống điều khiển ổ tần số của ổ tần số tần số 3 trong nhà máy thép của Sangang Company
Theo độ nghiêng của động cơ tần số và đặc điểm của hệ thống điều khiển ống oxy, bộ biến tần dòng ACS880 của INOMAX đã được chọn.
3.1 Đặc điểm kỹ thuật của Inverter dòng INOMAX ACS880
Các đặc điểm kỹ thuật của bộ biến tần dòng INOMAX ACS880 là như sau, nó đặc biệt phù hợp với điều khiển ổ tần số ở đây:
Bằng công nghệ điều khiển mô-men xoắn trực tiếp, luồng stator và mô-men xoắn được sử dụng như các biến điều khiển chính.Sự kết hợp của bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số tốc độ cao và mô hình phần mềm động cơ tiên tiến cho phép trạng thái của động cơ được cập nhật ở 40Vì trạng thái động cơ và giá trị so sánh giữa giá trị thực tế và giá trị được cung cấp được cập nhật liên tục, mỗi trạng thái chuyển đổi của biến tần được xác định riêng biệt.Điều này có nghĩa là hệ thống truyền động của nó có thể tạo ra sự kết hợp tốt nhất của các công tắc và phản ứng nhanh chóng với những thay đổi năng động như rối loạn tải và mất điện ngay lập tứcTrong DTC, không cần một bộ điều chế PWM điều khiển điện áp và tần số riêng biệt. Do đó, không có tần số cắt cố định. Trong hoạt động thực tế,tiếng ồn tần số cao phát ra bởi các biến tần khác điều khiển động cơ sẽ không được tạo ra, và mức tiêu thụ năng lượng của chính biến tần cũng sẽ giảm.
Các lò phản ứng biến đổi tích hợp tiêu chuẩn làm giảm đáng kể nội dung hài hòa thứ hạng cao của nguồn điện đến, làm giảm đáng kể bức xạ điện từ của biến tần,và bảo vệ các diode rectifier và bộ lọc tụ điện từ tác động của điện áp và hiện tại.
Mô-men xoắn hoàn toàn không tốc độ: Động cơ được ACS880 điều khiển có thể lấy mô-men xoắn định số của động cơ ở tốc độ không tốc độ và không yêu cầu phản hồi của bộ mã hóa quang học hoặc động cơ tachometer.Các biến tần điều khiển vector chỉ có thể đạt được mã nguồn hoàn toàn khi nó gần với tốc độ bằng không.
Điều khiển mô-men xoắn chính xác do DTC cung cấp cho phép ACS880 cung cấp mô-men xoắn khởi động tối đa có thể điều khiển và ổn định.
Khởi động tự động: Đặc điểm khởi động tự động của ACS880 vượt quá hiệu suất khởi động bay và khởi động tích hợp của ổ tần số tần số chung.Bởi vì ACS880 có thể đo trạng thái của động cơ trong vài mili giây, nó có thể được bắt đầu nhanh chóng trong vòng 0,48 giây trong bất kỳ điều kiện nào.
Trong chế độ tối ưu hóa luồng, luồng động cơ được tự động điều chỉnh theo tải trọng để cải thiện hiệu quả và giảm tiếng ồn động cơ.Dựa trên tải trọng khác nhau, tổng hiệu suất của biến tần và động cơ có thể tăng 1% -10%.
Điều khiển tốc độ chính xác: Sai số tốc độ động của ACS880 là 0,3% trong ứng dụng vòng mở và 0,1% trong ứng dụng vòng kín.3% trong vòng kínĐộ chính xác tĩnh của ACS880 là 0.01%.
Kiểm soát mô-men xoắn chính xác: Thời gian phản ứng bước mô-men xoắn động có thể đạt 1-5ms trong các ứng dụng vòng mở, trong khi biến tần điều khiển vector cần 10-20ms trong vòng kín và 100-200ms trong vòng mở.
Công suất truyền động tần số của nhà máy thép Helan Yaxin là 100t, các động cơ nghiêng của động cơ tần số là 4 bộ động cơ chuyển đổi tần số 90kW,và các động cơ oxy lance là 2 bộ 75kW động cơ chuyển đổi tần số;
3.2 Tình hình kiểm soát nghiêng và ống oxy
(1) Điều khiển nghiêng
Thông thường, việc nghiêng động cơ tần số được thực hiện bởi 3-4 động cơ, vì vậy để hệ thống hoạt động đáng tin cậy và ổn định hơn, các động cơ này phải được cân bằng tải, nghĩa là,tất cả các động cơ đều có cùng một đầu ra.
Vì 4 động cơ này được kết nối chặt chẽ, tốc độ của tất cả các động cơ được yêu cầu để được hoàn toàn đồng bộ.và 4 biến tần được kết nối bằng sợi quangDo đó, trong cấu hình hệ thống, một ổ tần số tần số được sử dụng như là chủ, và nó được sử dụng để điều chỉnh tốc độ và thiết lập mô-men xoắn đầu ra,và các ổ đĩa tần số tần số khác được sử dụng như nô lệ để theo dõi phản ứng mô-men xoắn của chủ, như được hiển thị trong hình 2. so với phương pháp điều khiển thông thường, việc sử dụng này cải thiện hiệu suất của hệ thống đến một mức độ mới.Hoàn toàn giải quyết hiện tượng của "nodding" và "đẩy đầu" của ổ đĩa tần số gây ra bởi hoạt động động cơ không đồng bộ.
4 biến tần có thể được chuyển đổi giữa chủ và nô lệ, nhưng chỉ có thể có một chủ cùng một lúc, và ba người còn lại là nô lệ.Master áp dụng chế độ điều khiển tốc độ và nô lệ áp dụng chế độ điều khiển mô-men xoắn. Chủ gửi lệnh điều khiển cho các nô lệ. nô lệ chấp nhận các lệnh bắt đầu và dừng từ máy chủ và giá trị mô-men xoắn đặt để hành động.
Khi một máy nô lệ thất bại, nó không ảnh hưởng đến giao tiếp và hành động giữa chủ và các nô lệ khác, vì vậy nó có thể tiếp tục chạy và chờ bảo trì thích hợp; khi chủ thất bại,slave dừng lại bởi vì nó không thể nhận được tín hiệu từ chủ tại thời điểm này, một trong những slave được chuyển sang master, và master thất bại được chuyển sang slave. Sau khi chuyển hoàn tất, master gửi lệnh reset để đồng bộ hóa tín hiệu,và tín hiệu thất bại slave biến mất. Khi hệ thống là bình thường, tiếp tục chạy. đợi cho đến khi thích hợp để sửa chữa các thiết bị bị lỗi.
Khi chủ nhân là bình thường và 3 nô lệ báo cáo lỗi cùng một lúc, điều đó có nghĩa là có một vấn đề trong giao tiếp.tất cả các nô lệ được chuyển sang chủ nhân tại thời điểm này, nghĩa là 4 biến tần đang thực hiện điều khiển tốc độ cùng một lúc. khi có sẵn, kiểm tra các vấn đề liên lạc ngay lập tức.
Cần lưu ý rằng khi kiểm tra và sửa chữa biến tần, nếu các biến tần khác được yêu cầu tiếp tục chạy vào thời điểm này,vì mạng lưới truyền thông sợi quang đã bị ngắt kết nối sau khi biến tần được tắt điện, các biến tần khác không thể thực hiện điều khiển master/slave và nên được chuyển sang chế độ The host can continue to run. Sau khi sửa chữa hoàn tất, chuyển sang chế độ điều khiển master/slave.
Nếu một chuyển đổi chủ / nô lệ bình thường được thực hiện, nô lệ sẽ báo cáo một sự cố do sự cố tạm thời của tín hiệu chủ.sau khi master gửi lệnh thiết lập lại, tất cả các tín hiệu báo động có thể bị loại bỏ.
Bởi vì động cơ tần số là một tải có mô-men khởi động cao, phương pháp khởi động là phương pháp khởi động mô-men khởi động cao với kích thích liên tục, và phương pháp dừng là phương pháp dừng ván.Các máy đạp và điện trở đạp được sử dụng để hấp thụ năng lượng trở lại.
Để phối hợp chính xác với thiết bị phanh, khi tốc độ của biến tần đạt tốc độ tuyệt đối bằng không, biến tần sẽ phát ra các hướng dẫn để điều khiển thiết bị phanh,và bộ liên lạc phanh được điều khiển bởi rơle trung gian, và sau đó biến tần dừng kích thích, mà có thể đảm bảo thiết bị nghiêng sẽ không xuất hiện "lăn" hiện tượng.
(2) Kiểm soát khí oxy
Chìa khóa để kiểm soát oxy là sau khi phanh được mở, động cơ phải có 100% tải.hộp số phải cung cấp ít nhất 150% mô-men xoắn ở tốc độ không để ngăn chặn chiếc xăng oxy "trượt".
Chế độ điều khiển mô-men xoắn trực tiếp của biến tần INOMAX có thể cung cấp mô-men xoắn đầu ra lên đến 200% ở tốc độ không.Phần mềm nâng chuyên dụng của nó có một chức năng nhớ mô-men xoắn để ghi nhớ mô-men xoắn khởi động cần thiết cho cây giáo oxyMột khi hệ thống được khởi động, chỉ cần đầu ra mô-men xoắn cần thiết để đảm bảo hoạt động trơn tru của cây giáo oxy.
Chức năng điều khiển khóa phanh của phần mềm nâng INOMAX đảm bảo hoạt động an toàn của hệ thống.
tóm tắt:
Inomax là sự lựa chọn lý tưởng cho nhà máy thép, với hiệu suất tốt hơn và chi phí hiệu quả hơn.
