1 Introdução
O processo de fabricação de aço com acionamento de frequência da fábrica de aço de Henan Yaxin é complexo, com muitos parâmetros de detecção e ações frequentes do equipamento.A precisão da detecção dos parâmetros do processo e o nível de controlo automático estão directamente relacionados com a qualidade e a produção de aço fundidoPor esta razão, 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 Características de carga da inclinação do motor de frequência
A produção de aço consiste em colocar ferro fundido e sucata de aço do altoforno no forno de produção de aço, através do processo de descarbonização oxidativa e escória, para reduzir os elementos nocivos,remover gás do forno e escória, e aço fundido que satisfaça os requisitos.
Atualmente, existem três métodos principais de produção de aço, a saber, a produção de aço a fogão aberto, a produção de aço com accionamento de frequência e a produção de aço a forno elétrico.A maioria deles usa motores de alta frequência de oxigénio para a fabricação de aço.A sua superioridade é favorável à automação do processo de produção.
2.1 O equipamento principal para a siderurgia com accionamento de alta frequência de oxigénio é
(1) Equipamento de abastecimento de matérias-primas: incluindo o abastecimento de sucata de ferro fundido, de materiais a granel e de ferroligas;
(2) O equipamento principal do motor de frequência: é composto pelo corpo do forno, o dispositivo de apoio do corpo do forno e o sistema de controlo do motor elétrico para a inclinação do corpo do forno, etc.;
(3) Dispositivo de sopro de oxigênio: Quando a freqüência de oxigênio impulsiona a fabricação de aço, uma grande quantidade de oxigênio é usada e um suprimento oportuno de oxigênio é necessário, a pressão de oxigênio é estável e segura e confiável.Deve existir um conjunto completo de equipamentos para assegurar o abastecimento de oxigénio ao motor de frequência.;
(4) Equipamento de tratamento de purificação de gases de combustão;
(5) Equipamento de processamento de escória, equipamento de refino fora do forno e equipamento de fundição de lingotes.
De acordo com os requisitos do processo, o ângulo de inclinação do motor de frequência é de mais ou menos 360°. A parte inferior do tronco do forno do motor de frequência é superior à parte superior,E a parte inferior é mais pesada do que a parte superior.É concebido de acordo com um momento positivo. Por conseguinte, quando o sistema de controlo elétrico de accionamento de frequência falha ou a força de travagem é insuficiente,depender do momento positivo do corpo do forno para garantir que a boca do forno esteja para cima, e nenhum acidente de queda de aço ocorre.
Quando o acionamento de frequência estiver funcionando normalmente, se o aço fundido precisar ser despejado, o motor emitirá um binário positivo para direcionar o acionamento de frequência para inclinar lentamente.Após o aço fundido ser derramado, o corpo do forno deve ser devolvido lentamente à posição normal. Neste momento, a energia potencial do motor de frequência deve ser devolvida ao sistema,e o motor está trabalhando no estado de feedback.
2.2 Requisitos do accionamento de frequência para o sistema de transmissão
Devido às características da tecnologia e da tecnologia de transmissão do motor de frequência, o motor de frequência tem elevados requisitos para o sistema de transmissão:
(1) O motor de frequência de inclinação mecânica pode girar continuamente 360°, e pode parar com precisão em qualquer posição, e também deve ter desempenho de controlo de velocidade de acordo com os requisitos do processo.Sua posição de inclinação pode ter certos requisitos de interligação com equipamentos relacionados, tais como lanças de oxigênio, carrinhos e capôes de fumaça;
(2) Durante o funcionamento, deve haver a máxima segurança e fiabilidade.A máquina de inclinação deve poder continuar a funcionar por um curto período de tempo e mantê-la até ao final do primeiro forno de fabricação de aço.Quando o acidente não pode ser controlado, o forno não vai automaticamente virar e causar um acidente de "aço para baixo";
(3) As máquinas de inclinação devem ter uma boa flexibilidade para amortecer as cargas de choque e as vibrações de torção causadas pelo arranque e pela travagem.
Outro equipamento chave para a fabricação de aço com acionamento de frequência é a lança de oxigênio.
A lança de oxigênio é uma carga potencial típica. Assim que o dispositivo de freio é aberto, o motor da lança de oxigênio terá imediatamente uma carga de 100%.o binário eletromagnético do motor supera o binário de carga. O motor funciona em estado elétrico. Quando a lança de oxigênio desce, o torque de carga puxa o motor para girar. O motor está trabalhando no estado de frenagem de feedback.Semelhante ao sistema de controlo de inclinação, o sistema de controlo da transmissão da lança de oxigénio deve também funcionar em coordenação com o dispositivo de travagem para evitar o fenómeno do "rolo",e também tem um binário de partida e capacidade de sobrecarga suficientesE a velocidade pode ser ajustada.
O acionamento de frequência é geralmente equipado com dois conjuntos de lanças de oxigênio, um conjunto está funcionando e o outro conjunto é sobressalente ou revisto.
Configuração do sistema de controlo da unidade de frequência da unidade de frequência de 3 frequências na siderurgia da empresa Sangang
De acordo com a inclinação do motor de frequência e as características do sistema de controlo da lança de oxigénio, foi seleccionado o inversor da série ACS880 da INOMAX.
3.1 Características técnicas do inversor da série INOMAX ACS880
As características técnicas do inversor da série INOMAX ACS880 são as seguintes, sendo especialmente adequado para o controlo da unidade de frequência:
Por meio da tecnologia de controlo direto do binário, o fluxo e o binário do estator são utilizados como principais variáveis de controlo.A combinação de um processador de sinal digital de alta velocidade e um modelo de software avançado do motor permite actualizar o estado do motor a 40 °C.Dado que o estado do motor e o valor de comparação entre o valor real e o valor dado são constantemente actualizados, cada estado de comutação do inversor é determinado individualmente.Isto significa que o seu sistema de acionamento pode produzir a melhor combinação de interruptores e responder rapidamente a alterações dinâmicas, tais como perturbações de carga e falhas de energia instantâneasEm DTC, não há necessidade de um modulador PWM que controle a tensão e a frequência separadamente.não será gerado ruído de alta frequência emitido por outros inversores que accionem o motor;, e o consumo de energia do próprio inversor também será reduzido.
O reator AC padrão embutido reduz significativamente o conteúdo harmónico de alta ordem da fonte de alimentação de entrada, reduz muito a radiação eletromagnética do inversor,e protege o diodo rectificador e o capacitor do filtro do impacto da tensão e da corrente.
Torque total a velocidade zero: o motor acionado pelo ACS880 pode obter o torque nominal do motor a velocidade zero e não requer o feedback de um codificador óptico ou um motor tacométrico.O inversor de controle do vetor só pode atingir o par total de saída quando está perto de velocidade zero.
O controlo preciso do binário fornecido pelo DTC permite ao ACS880 fornecer um binário de arranque máximo controlado e estável.
Atividade de arranque automático: A característica de arranque automático do ACS880 excede o desempenho de arranque de voo e de arranque integral do motor de frequência de frequência geral.Porque o ACS880 pode medir o estado do motor dentro de alguns milissegundosO inversor de controle do vetor precisa ser maior que 2,2s.
No modo de otimização de fluxo, o fluxo do motor é automaticamente adaptado à carga para melhorar a eficiência e reduzir o ruído do motor.Com base em diferentes cargas, a eficiência total do inversor e do motor pode ser aumentada em 1% a 10%.
Controle de velocidade preciso: o erro de velocidade dinâmica do ACS880 é de 0,3%s em aplicação em circuito aberto e 0,1%s em aplicação em circuito fechado.3% em circuito fechadoA precisão estática do ACS880 é de 0,01%.
Controle preciso do binário: o tempo de resposta do passo de binário dinâmico pode atingir 1-5 ms em aplicações de circuito aberto, enquanto o inversor de controle vetorial precisa de 10-20 ms em circuito fechado e 100-200 ms em circuito aberto.
A capacidade de acionamento de frequência da fábrica de aço de Helan Yaxin é de 100 t, os motores de inclinação do acionamento de frequência são 4 conjuntos de motores de conversão de frequência de 90 kW,e os motores de lança de oxigénio são 2 conjuntos de 75 kW motores de conversão de frequência;
3.2 Situação de controlo da inclinação e da lança de oxigénio
(1) Controle de inclinação
Normalmente, a inclinação do motor de frequência é feita por 3-4 motores, para que o sistema funcione de forma mais confiável e estável, esses motores devem ser equilibrados de carga, ou seja,Todos os motores têm a mesma potência.
Uma vez que estes 4 motores estão rigidamente ligados, as velocidades de todos os motores devem ser absolutamente sincronizadas.e os 4 inversores estão ligados por fibras ópticasPor conseguinte, na configuração do sistema, um motor de frequência de frequência é utilizado como o mestre, e é utilizado para o ajuste de velocidade e para a definição do binário de saída,e outros motores de frequência de frequência são usados como escravos para seguir a resposta de binário do mestreComparado com o método de controlo convencional, esta utilização melhora o desempenho do sistema para um novo nível.Resolver completamente o fenômeno de "nodding" e "sacudindo a cabeça" da unidade de frequência causada pela operação do motor assíncrono.
4 inversores podem ser trocados entre mestre e escravo, mas só pode haver um mestre ao mesmo tempo, e os outros três são escravos.O mestre adota o modo de controle de velocidade e o escravo adota o modo de controle de binárioO mestre envia comandos de controle para os escravos. O escravo aceita os comandos de início e parada do host e o valor de torque definido para agir.
Quando uma máquina escrava falha, não afeta a comunicação e as ações entre o mestre e outros escravos, para que possa continuar a funcionar e esperar a manutenção adequada; quando o mestre falha,O escravo pára porque não pode receber o sinal do mestre neste momento, um dos escravos é trocado para o mestre, e o mestre falhado é trocado para o escravo.e o sinal de falha do escravo desapareceQuando o sistema estiver normal, continue a funcionar.
Quando o mestre é normal e 3 escravos relatam falhas ao mesmo tempo, significa que há um problema na comunicação.Todos os escravos estão transferidos para o mestre neste momento.Quando disponível, verifique imediatamente se há problemas de comunicação.
Deve notar-se que, ao inspeccionar e reparar o inversor, se forem necessários outros inversores para continuar a funcionar neste momento,Uma vez que a rede de comunicação de fibra óptica foi desconectada após a desligação do inversor, outros inversores não podem executar o controle mestre/escravo e devem ser trocados para O host pode continuar a funcionar.
Se for executada uma conmutação master/slave normal, o slave irá relatar uma falha devido à falha temporária do sinal master.Depois do mestre enviar um comando de reinicialização, todos os sinais de alarme podem ser eliminados.
Uma vez que a unidade de frequência é uma carga com um binário de partida elevado, o método de arranque é um método de arranque de binário elevado com excitação constante, e o método de travagem é um método de parada em rampa.O chopper de travagem e resistor de travagem são usados para absorver a energia devolvida.
A fim de coordenar com precisão o dispositivo de travagem, quando a velocidade do inversor atingir a velocidade zero absoluta, o inversor emite instruções para controlar o dispositivo de travagem,e o contador de travões é accionado pelo relé intermediário, e, em seguida, o inversor para a excitação, o que pode garantir que o dispositivo de inclinação não aparecerá fenômeno "rolando".
(2) Controle da lança de oxigénio
A chave para o controlo da lança de oxigénio é que, depois de abrir o travão, o motor deve ter uma carga de 100%.A transmissão deve produzir um binário de pelo menos 150% a velocidade zero para evitar que a lança de oxigénio "deslize".
O modo de controlo direto do binário do inversor INOMAX pode fornecer até 200% de binário de saída a velocidade zero.Seu software de elevação dedicado tem uma função de memória de binário para memorizar o binário inicial exigido pela lança de oxigênioAssim que o sistema for ligado, basta produzir o binário necessário para garantir o bom funcionamento da lança de oxigénio.
A função de controlo do bloqueio dos travões do software de elevação INOMAX garante a operação segura do sistema.
Resumo:
Os motores Inomax são a escolha ideal para as siderúrgicas, com um melhor desempenho e um custo-benefício mais elevado.