FR—A240E变频器在方坯连铸机高效改造中的应用.docx

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1、FRA240E变频器在方坯连铸机高效改造中的应用FRA240E变频器在方坯连铸机高效改造中的应用lihan导语：介绍了FRA240E变频器在方坯连铸机高效改造中的应用1.概述高效连铸机技术与传统连铸机相比,以其高拉速、高作业率、高质量的上风，近几年在国内得以较快的开展。我国小方坯高效连铸机改造是“九五科研攻关课题，几年的理论总结出很多的成功经历。150方铸坯的拉速以到达3.0m/min,而且铸坯质量也有大幅进步,莱钢现有三台小方坯连铸机经过考察论证,对2#小方坯连铸机施行高效改造。在结晶器振动和拉矫机驱动动机的调速系统，由原设计的直流系统改造为沟通变频调速系统。结合连铸机结晶器振动和拉矫机的工

2、艺特性，选用高性能、超低噪声的FRA240E变频器。2.FRA240E变频器特性连铸机结晶器振动装置和拉矫机是连铸机的主体设备，传动控制程度要求高，由于原设计的直流调速系统的直流电机在环境恶劣条件下工作，其故障率和维修率均较高，直接影响连铸机的消费作业率和产品质量。随着沟通变频技术的日益完善，连铸机结晶器振动装置和拉矫机应用变频技术已是一种必然趋势。因FRA240E系列变频用具有高的性能、超低噪声等特性，在2#连铸机高效改造中被选用，其与通用变频器相比具有一下特点：2.1适用负荷的选择FRA240E变频用具有根据负荷特性选择输出特性V/F，其适用于定力矩负荷，如输送机、台车等，也适用于升降机特

3、性的负荷。其具有力矩提升功能，调整低频区域电动机的力矩，使其输出特性与负荷特性相配合，以使构成的系统具有高的动态品质特性。2.2磁通矢量控制在需要大的启动力矩或者充分低速力矩的场合和负荷剧烈变化的负荷时,应选择其磁通控制功能。此功能启动力矩可到达150%/1Hz，而在高速区矢量控制同样可以弱磁运行，进展恒功率调速，其速度力矩精度响应频率性能和指标，可到达直流调速系统品质指标。2.3瞬停后再启动特性系统的瞬停再启动,对于在线状态的传动系统是一个极为重要的功能,由于在无磁场的情况下,选择逐步上升曲线或者瞬时速度来推定,其自由运行时间的设定,为适应负荷的惯性GD,力矩大小可以在0.15s的范围内调整

4、，再启动上升时间也是根据负荷的惯性、力矩大小在0.15s范围内调整，再启动控制输出电压的上升时间。2.4超低噪声特性噪声有从外部侵入使变频器误动的噪声和变频器辐射出使外围设备误动的噪声,FRA240E系列变频器为使噪声端子电压降低，在根据机械系统和电动机的共振频率之间的关系，在需要的场合，可以改变载波频率，降低PWM载波频率时，由变频器发出的噪声和泄露电流会减少。3.结晶器振动和拉矫机控制系统2#连铸机的控制系统由5台西门子S7系列PLC构成每铸流由一台S7PLC实现消费经过自动控制,公用设备由一台S7PLC控制,采用PROFIBSDF总线系统，通过通讯模块CP4435实现编程器与MMI系统通

5、讯。铸流的结晶器振动及拉矫机沟通变频调速系统纳入PLC系统，以实现连铸机消费经过的自动控制。3.1结晶器振动控制系统由变频器构成的结晶器振动沟通调速系统,有两种操纵方式,一是在操纵台上手动操纵,二是由PLC的全自动操纵.在控制室的操纵台上实现手动、自动选择,手动时可在操纵台上实现振动装置的振动频率电动机速度手动给定,在操纵平台的机旁控制箱上可以控制电动机的起停。这种方式是为检修、调试设备时设置的，而连铸机正常消费是选择自动方式，此时振动电动机随着拉矫机的起停而自动起停，结晶器的振动频率是根据拉矫机速度线性变化，其线性关系有连铸工艺给定。3.2拉矫机的控制系统拉矫机控制系统主要担负着拉矫机的送引

6、锭、启动、拉坯、停顿的速度调节，拉矫一、二辊的压下和抬起功能，其操纵权在控制室的操纵台上，选择手动只能实现拉矫机的点动操纵，拉矫机以预先在变频器上设定的速度值向上或者向下慢速运行。而自动操纵时，PLC根据设定的工艺参数，实现拉矫机在送引锭时快速加速至额定转速运行，在整个拉坯经过变频器根据来自PLC的给定值，实现速度的自动调节，以保证其拉坯速度运行在工艺的给定参数值上，以此实现连铸消费经过的全自动控制。4.加减速参数的设定拉矫机及结晶器振动系统一般要求快速启动,假如tqg的值太大就不能知足启动速度的要求,就需要加大MD,这就是要求增加电动机的容量,变频器的容量也相应也要增大,假设减速时间缩短,要

7、在变频器外部配置再生制动组件,使系统的性能价格比下降。故系统的加减速时间是系统的重要参数。4.1加速时间的设定变频器的加速时间是指系统的频率从0上升到50Hz所需要的时间,即是电动机从零速上升到额定转速的时间,电动机从零速升高到工作速度ng所需的时间tqg按下式计算:tqg=GDsup2/supng/375MD-Mj式中.MD电动机的加速力矩，计算时取值为1.21.3Me,Me为电动机的额定转距;Mj负载的静态阻转距；将tqg折算到从零速升到额定转速neq的时间tqetqe=nedtqg/ng变频器的软启动时间应设定得比计算的tqe长些，假如设定得比tqe短，往往会因内过电流而停顿运行。4.2

8、减速时间设定减速时间也是指电动机的频率变化从50Hz到零速的时间,即电动由额定转速至零转速的时间,电动机从工作转速ng降至零速的时间可以有下式计算:tzg=GDsup2/supng/375Mz+Mj式中:Mz电动机的制动力矩，计算时取0.20.3Me;将tzg折算到从额定转速ned降至零速时间tzetze=ned.tzg/ng变频器的软制动时间设定要比tze长些,否那么易出现直流制动过电压而跳闸。5.变频器的抗干扰由于变频器采用PWM型逆变电路，使输出含有较高的高次谐波，极易干扰控制电路工作，易发生电动机爬行，拉坯速度不稳，直接影响铸坯的产品质量，为消除干扰应采取以下措施；5.1在变频器给定输入信号与地之间接一电容器,用于将干扰信号滤掉;5.2控制电路采用双绞屏蔽电缆,单端接地,中间不要设中转端子,敷设时应于电力电缆之间间隔大于100mm,不可在同一槽内与电力电缆穿插,如需穿插时应取直角。5.3电动机电源线应采用4芯电缆,其中一根作为接地线与变频器柜接地母性相连。