ACS800变频器在高炉上料系统中的应用.pdfVIP

产品与技术 电气传动 PRODUCT TECHNOLOGY 「变频器」 ACS800变频器在高炉上料系统 中的应用 文/ 福建三钢( 集团) 有限责任公司炼铁厂 王 健 依据上料小车卷扬机负载的特性，采用ABB变频器的主－从控制技术、DTC 直接转矩控制技术、机械抱闸控制技术及多步速控制技术，结合西门子PLC控制， 实现了对小车的精确控制，取得了满意的效果，完全满足了高炉生产工艺的要求。 在炼铁高炉上料系统控制中，上料小车的控制 频器的PWM控制，DTC直接转矩控制系统没有电 是控制的核心部分，它是根据生产工艺的要求，把 流控制环路，因此，DTC直接转矩控制系统的着眼 槽下备好的不同料类和不同重量的原料及时、安全、 点是电压，而不是电流。而矢量控制的原理是基于 准确、定位地运送到高炉炉顶，保证高炉的正常生 交流电动机的电流控制，把交流电流按磁场坐标轴 产，一旦控制出现故障，将直接影响高炉的生产。 分解为转矩分量和磁场分量，分别加以控制，故矢 量控制的着眼点是电流控制。对于交流电动机来讲， 控制工艺要求 要想获得快速的转矩响应，在磁链不变的条件下， 高炉原料从槽下输送到炉顶有两种输送方式： 就要求电流的快速变化，而电流的变化是由电压的 一是带式输送机输送，二是小车输送。这次设计是 快速变化引起的。矢量控制系统的输出电压是由电 采用小车输送方式，小车输送方式是：小车卷扬机 流调节器的输出产生的，这就存在电流调节的时间 采用交流电动机拖动，电动机正、反转控制，牵引 滞后。而DTC直接转矩由于没有电流控制环路，砰 通过钢丝绳连接的两台料车在斜桥上一上一下交替 －砰控制产生的输出电压，没有任何电流限制，电 工作，为了能对小车做到精确控制，控制系统必须 压可以出现过冲现象，故电动机可以获得较大的 具备以下条件：①系统能频繁起动、停止。②系统 du/dt，较大的加速电流，因而产生较快的电流响应 能正、反双向控制。③系统能做到无级调速，调速 及转矩响应就不言而喻了。故采用DTC直接转矩控 范围大，平滑性较高，做到平稳起动－加速－稳定 制的交流调速系统可以获得比矢量控制要快的多的 运行－减速－平稳停车。④系统起动转矩大，做到 转矩响应。DTC直接转矩控制动态控制精度比矢量 平稳起动。⑤系统在停车时做到稳定、精确定位，防 控制系统高出5个数量级，特别在低速运行、电网 止料车过头。⑥在零速时维持大转矩输出，防止料 供电质量不好及波形发生畸变时，DTC仍然能保持 车起动和停车时重载下滑。 较高的控制精度。 从以上两种控制方式比较得出，DTC直接转矩 变频器的选型 控制系统可以做到转矩的建立优先于速度，这正是 上料工艺对料车控制的最主要要求是：在起动 我们所期待的，市面上各种品牌的变频器控制方式 或停车的瞬间也就是在零速时，变频器必须有最大 大多采用矢量控制，而ABB采用独特的DTC直接 的转矩输出，以防止料车下滑，因此在起动时对转 转矩控制方式，因此我们在设计中选用了ABB的 矩的要求大于对速度的要求。当前交流变频调速系 ACS800系列变频器。 统主要为矢量控制和DTC直接