本文料車廠家詳細介紹了POWTECH變頻器在高爐上料卷揚機中的應(yīng)用，該應(yīng)用方案中POWTECH變頻器根據(jù)外部控制信號的要求和實際的運行速度，控制輸出頻率的大小，實現(xiàn)了高爐上料卷揚機加減速段的平穩(wěn)制動和穩(wěn)定爬行，具有較大的實用和推廣價值。

一、概況：

在高爐煉鐵生產(chǎn)中，上料系統(tǒng)是設(shè)備的重要組成部分，其可靠性直接影響到生產(chǎn)效率及經(jīng)濟效益。本文對變頻器在該系統(tǒng)變頻改造部分的應(yīng)用，以及該系統(tǒng)的傳控部分進行討論。

二、 系統(tǒng)簡介：

1、原系統(tǒng)機械部分構(gòu)成

高爐上料機主要有兩種：斜橋料車上料機和帶式上料機。對于3000m3以下的高爐或使用熱燒結(jié)礦的高爐，目前還是以斜橋式料車上料機為主。斜橋式上料機主要由斜橋、料車、卷揚機三部分組成，由一臺卷揚機拖動兩臺料車，料車位于軌道斜面上，互為上行、下行，即其中一臺料車載料上行，另一臺為空車下行，空車重量相當于一個平衡錘，平衡了重料車的車廂自重，運行過程中電機始終處于電動狀態(tài)，免去了電動機處于發(fā)電運行狀態(tài)所帶來的種種問題?！?/p>

2、原系統(tǒng)電氣部分構(gòu)成

原系統(tǒng)由一臺6極55kW繞線式電機拖動，轉(zhuǎn)子回路靠切換電阻實現(xiàn)速度調(diào)整，通過主令控制器（與電機同軸連接）采集料車的位置，控制電阻的投入切除，同時控制機械抱閘的開閉?！?/p>

3、原系統(tǒng)存在的問題

由于該調(diào)速方式為轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速，頻繁啟動，啟動電流大，電阻容易燒毀，料車上料品種不一樣，停車減速不平穩(wěn)，減速時間不易控制，加上卷揚機鋼絲繩松緊程度不一致，有時出現(xiàn)料車“掛頂”事故，嚴重影響了生產(chǎn)?！?/p>

4、電氣部分改造過程

在不改變原來工人操作習(xí)慣的前提下，保留原來操作控制臺及控制系統(tǒng)，變頻器選用的是深圳市歐科傳動有限公司生產(chǎn)的PT200系列變頻器，變頻器的運行、停止信號取自原信號，加、減速點來自主令控制器，重新布線，加減速時間從變頻器參數(shù)設(shè)定，保留原來電機，變頻運行時，將其轉(zhuǎn)子滑環(huán)短接，保留原來主令控制器，主令控制器上的行程開關(guān)，作為料車位置的到位、極限保護。兩套控制系統(tǒng)互為備用，當變頻器需要檢修維護或出現(xiàn)故障保護時，可切換到原系統(tǒng)運行?！?/p>

5、新系統(tǒng)工作原理

操作工發(fā)出料車1上行指令，選通變頻器的多段速頻率50Hz，變頻器由0Hz開始提速，開啟抱閘，直到全速運行；隨著電機的轉(zhuǎn)動，主令控制器的K1閉合，選通變頻器的頻率20Hz，電機以中速運行；當主令控制器的K2閉合時，選通變頻器的固定頻率6Hz，電機以低速運行；當主令控制器的K3閉合時．說明料車已經(jīng)達到終點，變器封鎖輸出，同時關(guān)閉機械抱閘，料車1送料完畢。料車2重復(fù)如上過程。

三、變頻器的選用

1、變頻器的容量、變頻器的容量及選型

大體上，應(yīng)注意以下幾個方面的問題:高爐卷揚系統(tǒng)具有恒轉(zhuǎn)矩特性,重載啟動，變頻器的容量應(yīng)按運行過程中可能出現(xiàn)的最大工作電流來選擇。即IN＞I Mmax（1）式中，IN為變頻器額定電流；I Mmax為電動機的最大工作電流。變頻器的過載能力通常為1.5倍/1min，這只是對于在電動機的啟動或制動過程才有意義，不能作為變頻器選型的最大電流來考慮。因此，在選擇變頻器容量時，應(yīng)比變頻器說明書中的配用電動機容量加大一檔至二檔，并應(yīng)具有無反饋矢量控制功能。使電動機在整個調(diào)速范圍內(nèi)，具有真正的恒轉(zhuǎn)矩，滿足負載特性要求。

2、制動問題 從料車的速度及加速度可以看出，料車在減速或定位停車時，應(yīng)注意選擇相應(yīng)的制動單元及制動電阻，使變頻器直流回路的泵升電壓UD保持在允許范圍內(nèi)

3、控制與保護 料車卷揚系統(tǒng)是煉鐵生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，因此拖動控制系統(tǒng)系統(tǒng)應(yīng)保持絕對安全可靠。高爐煉鐵生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境較為惡劣。因此，系統(tǒng)的故障檢測和診斷應(yīng)完善。對于變頻器自身故障由故障報警輸出點Ta、 Tb， Tc動作，當故障發(fā)生時，Ta、Tc斷開，控制回路斷開，立即關(guān)閉機械抱閘，以防止料車下滑。

四、過程中遇到的問題

1、變頻器選型

考慮到冶金系統(tǒng)的設(shè)計特點，電機已經(jīng)加大了余量，而且原系統(tǒng)電機的實際運行電流在85安培左右，故變頻器同級選配55kW。由于該卷揚機拖動兩臺料車，變頻器工作于第一象限．但當變頻器減速停車時，可能有能量回饋，故可選配制動單元和制動電阻, 使變頻器直流回路的泵升電壓UD保持在允許范圍內(nèi)。

2、加速曲線的調(diào)整

變頻器從0Hz開始加速，通過斜坡時間至全速，已經(jīng)實現(xiàn)了對電機的軟啟動，考慮到卷揚機鋼絲繩的伸縮以及減速機的齒隙影響，在加速開始加入圓弧曲線．從而進一步減小對機械部分的沖擊。

3、制動器的配合

當變頻器收到正轉(zhuǎn)(或反轉(zhuǎn))指令后，經(jīng)過0.5秒延時后，打開抱閘，料車上行，隨著低段速的選通，電機處于爬行狀態(tài)，當PLC檢測到終點信號時，發(fā)出停車命令，變頻器封鎖輸出執(zhí)行自由停止，同時關(guān)閉抱閘。如此控制抱閘既防止變頻器過流保護．又防止料車下滑。