变频调速在高炉上料系统中的应用
赵家国
（福建三安钢铁有限公司，福建泉州362411）
摘 要：对当前高炉卷扬j‘料系统改造的必要性进行了分析，重点介绍了6se70变频器应用于高炉上料系统的工作情况，选型、性能特点及其控制过程，并对传控改造方案的实施进行了讨论。技改后，有效解决了词速困难及控制性能差、故障率高的难题，提高系统的可靠性，节约j-电能。
关键词：变频调速；高炉上料系统；节能
中图分类号：tm 921.51文献标识码：a文章编号：1673-6540(2010)04-0026-04
0 引 言
高炉卷扬上料控制系统是实现高炉自动控制的核心。三安钢铁厂38高炉卷扬上料系统原采用继电接触器逻辑控制方式，起动性能和节能效果差，调节及控制性能不便，故障率高可靠性及维护差；已满足不了生产的需求。因此，需要对工艺、设备进行优化调整和技术改造。经分析，变频调速装置选配simatic 6se7032 - 1ec60．可编程逻辑控制器(pi．c)采用simatic cpu412，与e1200m从站i/o模板构成核心，实现高炉上料自动控制。下面对该系统的传控方案进行讨论。
1工艺概述
按照工艺要求，卷扬料车起升、下降速度按料车行程由线调整。各种原料经槽下设备称量、配料后放人中间料斗；料车到达料坑后，中问斗把料放人料车，中间斗闸门关到位并且炉顶准备好后，料车由坑部起动，经加速一高速一低速减速一停车抱闸，到达炉顶。将高炉所需的各种原料不断送人高炉内。为保证高炉的稳定运行，料车，大、小钟，大、小均压，布料器，探尺皆按照工艺要求定时打开或关闭，并与主卷扬料车有～定的联锁关系。其中，主卷扬工作频繁、负载重，是整个上料系统的核心，也是传控系统技术改造的重点。
2 改造的必要性
原高炉卷扬上料控制系统采用一台6极55 kw jc =百分之25绕线转子异步电机拖动，转子回路靠切换电阻实现速度调整，通过主令控制器（与电机同轴连接）采集料车位置控制电阻的投入切除，同时控制机械抱闸的开阔。该继电接触器控制系统与变频调速系统相比，主要缺陷如
(1)起动性能差。绕线转子异步电机转子串电阻调速起动会产生很大的冲击电流，这对电动机裥电网都很不利。其调速变化呈跳跃状，属能耗型转差调速，电阻容易烧毁；使得减速机齿轮、料车与斜桥导轨之间，在加、减速运行阶段均受到冲击力的作用，设备易损坏，量大，检修费用增加。而采用变频调速可实现软起动，对号蕊毫机械都没有冲击，可以降低用电配备容量节省增容费的开支，而且起动过程可以控制，起动、加减速等均可设置。
(2)调节及控制性能差。串电阻起动调速范围小，调运困难．使得料车速度呈突变，减速后停车时仍有较高转速，对制动器和限位开关的调整精度要求高，且易发生越位及掉道事故。采用变频调速系的动态调节过程非常快，且调速范围广，调节时间设置，可实现精确控制。
(3)节能性差。变频调速的低速性能的节能效果比转子差电阻调速明显。料车低速时，机械特性软．因为转速的降低是通过转子外接电阻消耗能量来实现，消耗在电阻中的能量比例越大，能耗越高，极不经济，电网电压的高低对速度影响很大。严重时料车无法起动，易产生事故。
显然，传统的控制方式已不能满足现代生产的要求，采用变频调速新技术进行技术改造已势在必行：
3 高炉卷场上料系统变频调速改造方案
(1)变频调速改造的目的：改善上料系统的运行质量，为高炉的优质高产创造条件；节约能源，降低消耗，减少故障率，提高经济效率。
(2)变频调速装置实现的主要功能：
①能够频繁起动，制动，停车，反向，转速平稳；
②卷扬料车起升、下降速度调整按料车行程曲线运行，能广泛调速，防止运载、过流；
③起升初始脉冲电压调整，防止抱闸玎开时重物下滑；
④制动器动作与变频器起停联锁，延时调整，防止装置过载、过流；
⑤料车起动、停车及加、减速应平稳，速度控制受负载（空载或满载）影相响较小；
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