詳細介紹
西門子DQ32數字量輸出模塊,由四臺傾動電機同時驅動,通過減速機剛性連接。根據工藝要求,轉爐的傾動角度為正反360°。轉爐爐口和爐底方向軸線與地平面垂直時為零位狀態,工藝設計轉爐按正力矩設計,即爐子耳軸下部比上部高,下部比上部重。從而確保轉爐電控系統失靈或抱閘力不夠時,能靠爐體自身的正力矩來確保爐口向上,這樣不至于發生倒鋼等事故。轉爐正常工作時,需要傾倒鋼水,就由電動機輸出正力矩,帶動轉爐緩慢傾動。倒完鋼水后,需要緩慢把爐體回歸正位,這時就需要把轉爐勢能回饋系統,電動機工作處于回饋狀態。
轉爐傾動的電力傳動及負荷平衡根據傾動電機的具有以上特點,并考慮到轉爐傾動的負載性質和變頻器的過載系數,設計中還需考慮負荷平衡。電氣控制系統須有足夠的啟動力矩,以適應滿載啟動的要求,啟動須平穩,頻繁啟動/制動,無沖擊;電氣控制系統在低速甚至零速時有較大的力矩輸出;機械制動器必須和電控系統緊密配合,在電機建立足夠的輸出力矩時,才能松開,需要制動時,立即使電機停止。
根據近幾年轉爐傾動控制系統西門子DQ32數字量輸出模塊的設計和應用情況,為滿足負荷平衡的要求,設計中采用了主/從控制方式。在4臺變頻器中,任意設定其中1臺為主變頻器,進行速度控制,另外3臺為從變頻器,主變頻器的內部轉矩輸出作為從變頻器的轉矩給定進行轉矩控制;主變頻器內部轉矩輸出信號給另外3臺從變頻器的轉矩給定,進行轉矩控制,從而確保各變頻器的負荷平衡。
當主變頻器發生故障時,也可設置另一臺變頻器為為主裝置,組成新的主從工作組,按新的主從方式繼續工作。設計中采用了西門子變頻器,該變頻器能夠提供精確的電動機速度和轉矩控制,具有獨立控制電動機磁場和轉矩的能力,在零速下仍能產生滿轉矩。
通訊四臺變頻器均增加通訊板,采用光纖環行連接,以總線方式通訊。通過環形通訊方式的連接,各變頻器之間能以很快的速度進行數據交換。正常時只有主變頻接收PLC發出的控制指令,但為了保證各變頻器間自由的主/從切換,各變頻器均配置了網絡適配器,與PLC間用Profibus-DP總線協議通訊。確保了各變頻器間,變頻器與PLC間就能方便自由地進行數據交換,使四臺電動機同步啟動和同步運行,保持速度同步和力矩平衡。
制動方式機械制動轉爐傾動裝置具有大慣量、重載的運行特點,要求傳動裝置有足夠的起動力矩和過載能力,轉爐傾動設有機械抱閘,按一般設計,電機一帶電,抱閘馬上打開,電機一失電,抱閘馬上閉合。但在轉爐傾動是按正負力矩進行力矩設計,在轉爐運行到某些區域啟動或停止時,如果馬上松開或閉合抱閘,電機力矩尚未建立或消失,勢必產生抖動或者回拉現象。為了克服這些問題,啟動時制動器必須在電機