1 Présentation
Le processus de fabrication de l'acier à entraînement de fréquence de l'usine de fabrication d'acier de Henan Yaxin est complexe, avec de nombreux paramètres de détection et des actions fréquentes de l'équipement.La précision de la détection des paramètres du procédé et le niveau de contrôle automatique sont directement liés à la qualité et à la production de l'acier fonduPour cette raison, 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 Caractéristiques de charge de l'inclinaison de l'entraînement par fréquence
La fabrication de l'acier consiste à mettre le fer fondu et les déchets d'acier du haut fourneau dans le four de fabrication de l'acier, par le processus de décarbonation oxydative et de slagging, afin de réduire les éléments nocifs,éliminer les gaz de four et les scories, et l'acier fondu qui répond aux exigences.
Il existe actuellement trois méthodes principales de fabrication de l'acier, à savoir la fabrication de l'acier à foyer ouvert, la fabrication de l'acier à entraînement par fréquence et la fabrication de l'acier au four électrique.La plupart d'entre eux utilisent des moteurs à haute fréquence à oxygène pour la sidérurgie.Sa supériorité est propice à l'automatisation du processus de production.
2.1 L'équipement principal pour la sidérurgie à entraînement à haute fréquence à oxygène est
(1) Équipement d'approvisionnement en matières premières: y compris la fourniture de déchets de fer fondu, de matières en vrac et de ferrosolures;
(2) Le matériel principal de l'entraînement de fréquence: il est composé du corps du four, du dispositif de support du corps du four et du système de commande de l'entraînement électrique pour l'inclinaison du corps du four, etc.;
(3) Dispositif de soufflage à l'oxygène: Lorsque la fréquence d'oxygène entraîne la sidérurgie, une grande quantité d'oxygène est utilisée et une alimentation en oxygène en temps opportun est requise, la pression d'oxygène est stable, sûre et fiable.il doit y avoir un ensemble complet d'équipements pour assurer l'approvisionnement en oxygène de l'entraînement de fréquence;
4) équipement de traitement de purification des gaz de combustion;
(5) Équipement de traitement de l'escargot, équipement de raffinage à l'extérieur du four et équipement de coulée de lingots.
Selon les exigences du procédé, l'angle d'inclinaison de l'entraînement à fréquence est de plus ou moins 360°.et la partie inférieure est plus lourde que la partie supérieureIl est conçu en fonction d'un moment positif. Par conséquent, lorsque le système de commande électrique à entraînement de fréquence tombe en panne ou que la force de freinage est insuffisante, il est nécessaire d'utiliser une force de freinage plus faible.s'appuyer sur le moment positif du corps du four pour s'assurer que la bouche du four est vers le haut, et aucun accident de chute d'acier ne se produit.
Lorsque l'entraînement à fréquence fonctionne normalement, si l'acier fondu doit être déversé, le moteur produit un couple positif pour pousser l'entraînement à fréquence à incliner lentement.Après la coulée de l'acier fondu, le corps du four doit être ramené lentement à sa position normale.et le moteur fonctionne en état de rétroaction.
2.2 les exigences de l'entraînement par fréquence pour le système de transmission
En raison des caractéristiques de la technologie et de la technologie de transmission de l'entraînement à fréquence, l'entraînement à fréquence impose des exigences élevées au système de transmission:
(1) L'entraînement mécanique à fréquence d'inclinaison peut tourner continuellement à 360° et s'arrêter avec précision à n'importe quelle position, et devrait également avoir des performances de régulation de vitesse selon les exigences du procédé.Sa position d'inclinaison peut avoir certaines exigences de verrouillage avec les équipements connexes tels que les lances d'oxygène, chariots à cuillère et capuchons;
(2) Le fonctionnement doit être assuré de la sécurité et de la fiabilité maximales.la machine d'inclinaison doit pouvoir continuer à fonctionner pendant une courte période et la maintenir jusqu'à la fin du premier four de la sidérurgieLorsque l'accident ne peut pas être contrôlé, le four ne se renverse pas automatiquement et ne provoque pas un accident de "démarrage";
(3) Les machines à inclinaison doivent être bien souples pour amortir les charges de choc et les vibrations de torsion causées par le démarrage et le freinage.
Un autre équipement clé pour la sidérurgie à entraînement par fréquence est la lance à oxygène.
La lance d'oxygène est une charge potentielle typique. Dès que le dispositif de freinage est ouvert, le moteur de la lance d'oxygène aura immédiatement une charge de 100%.le couple électromagnétique du moteur dépasse le couple de charge. Le moteur fonctionne dans un état électrique. Lorsque la lance d'oxygène descend, le couple de charge tire le moteur pour tourner. Le moteur fonctionne dans l'état de freinage par rétroaction.Similaire au système de contrôle de l'inclinaison, le système de commande de transmission de la lance d'oxygène doit également fonctionner en coordination avec le dispositif de freinage pour éviter le phénomène du "roulant",et a également un couple de démarrage suffisant et une capacité de surchargeEt la vitesse peut être réglée.
L'entraînement à fréquence est généralement équipé de deux ensembles de lances d'oxygène, l'un d'entre eux fonctionne et l'autre est de rechange ou révisé.
La configuration du système de commande de l'entraînement à fréquence de l'entraînement à fréquence à 3 fréquences dans l'usine sidérurgique de la société Sangang
En fonction de l'inclinaison du moteur de fréquence et des caractéristiques du système de commande de la lance à oxygène, l'onduleur de la série ACS880 d'INOMAX a été sélectionné.
3.1 Caractéristiques techniques de l'onduleur de la série INOMAX ACS880
Les caractéristiques techniques de l'onduleur de la série INOMAX ACS880 sont les suivantes, il est particulièrement adapté pour le contrôle de l'entraînement de fréquence ici:
Par la technologie de régulation directe du couple, le flux et le couple du stator sont utilisés comme principales variables de contrôle.La combinaison d'un processeur de signal numérique à grande vitesse et d'un modèle logiciel de moteur avancé permet de mettre à jour l'état du moteur à 40Comme l'état du moteur et la valeur de comparaison entre la valeur réelle et la valeur donnée sont constamment mis à jour, chaque état de commutation de l'onduleur est déterminé individuellement.Cela signifie que son système d'entraînement peut produire la meilleure combinaison d'interrupteurs et répondre rapidement aux changements dynamiques tels que les perturbations de la charge et les pannes de courant instantanéesDans le DTC, il n'y a pas besoin d'un modulateur PWM qui contrôle la tension et la fréquence séparément.le bruit à haute fréquence émis par d'autres onduleurs entraînant le moteur ne sera pas généré, et la consommation d'énergie de l'onduleur lui-même sera également réduite.
Le réacteur CA intégré standard réduit considérablement la teneur en harmoniques d'ordre élevé de l'alimentation électrique entrante, réduit considérablement le rayonnement électromagnétique de l'onduleur,et protège la diode rectificateur et le condensateur du filtre de l'impact de la tension et du courant.
Le moteur entraîné par l'ACS880 peut obtenir le couple nominal du moteur à vitesse zéro et ne nécessite pas la rétroaction d'un codeur optique ou d'un moteur de tachymètre.L'inverseur de commande vectorielle ne peut atteindre le plein couple de sortie quand il est proche de zéro vitesse.
La régulation précise du couple fournie par DTC permet à l'ACS880 de fournir un couple de démarrage maximum contrôlable et stable.
Démarrage automatique: les caractéristiques de démarrage automatique de l'ACS880 dépassent les performances du démarrage en vol et du démarrage intégral de l'entraînement à fréquence générale.Parce que l'ACS880 peut mesurer l'état du moteur en quelques millisecondesL'inverseur de contrôle vectoriel doit être supérieur à 2,2s.
Dans le mode d'optimisation du flux, le flux du moteur est automatiquement adapté à la charge pour améliorer l'efficacité et réduire le bruit du moteur.Basé sur des charges différentes, l'efficacité totale de l'onduleur et du moteur peut être augmentée de 1 à 10%.
Contrôle de vitesse précis: l'erreur de vitesse dynamique de l'ACS880 est de 0,3% s dans une application en boucle ouverte et de 0,1% s dans une application en boucle fermée.3% en boucle ferméeLa précision statique de l'ACS880 est de 0,01%.
Contrôle précis du couple: le temps de réponse de l'étape du couple dynamique peut atteindre 1-5 ms dans les applications en boucle ouverte, tandis que l'onduleur de contrôle vectoriel a besoin de 10-20 ms en boucle fermée et de 100-200 ms en boucle ouverte.
La capacité d'entraînement par fréquence de l'usine sidérurgique de Helan Yaxin est de 100 tonnes, les moteurs d'inclinaison de l'entraînement par fréquence sont constitués de 4 ensembles de moteurs de conversion de fréquence de 90 kW,et les moteurs à lance d'oxygène sont 2 ensembles de moteurs de conversion de fréquence de 75 kW;
3.2 Situation de contrôle de l'inclinaison et de la lance à oxygène
(1) Régulation de l'inclinaison
Habituellement, l'inclinaison de l'entraînement de fréquence est effectuée par 3-4 moteurs, donc pour que le système fonctionne de manière plus fiable et stable, ces moteurs doivent être équilibrés par la charge, c'est-à-diretous les moteurs ont la même puissance.
Comme ces 4 moteurs sont rigidement connectés, les vitesses de tous les moteurs doivent être absolument synchronisées.et les 4 onduleurs sont reliés par des fibres optiquesPar conséquent, dans la configuration du système, un entraînement à fréquence de fréquence est utilisé comme maître, et il est utilisé pour le réglage de la vitesse et le réglage du couple de sortie,et autres entraînements de fréquence sont utilisés comme esclaves pour suivre la réponse du couple du maîtreCette utilisation améliore les performances du système à un niveau supérieur par rapport à la méthode de contrôle conventionnelle.Résoudre complètement le phénomène de "nodding" et "trembler la tête" de l'entraînement de fréquence causée par le fonctionnement du moteur asynchrone.
4 onduleurs peuvent être commutés entre maître et esclave, mais il ne peut y avoir qu'un maître à la fois, et les trois autres sont esclaves.Le maître adopte le mode de contrôle de la vitesse et l'esclave adopte le mode de contrôle du coupleLe maître envoie des commandes de contrôle aux esclaves. L'esclave accepte les commandes de démarrage et d'arrêt de l'hôte et la valeur de couple définie pour agir.
Lorsqu'une machine slave tombe en panne, elle n'affecte pas la communication et les actions entre le maître et les autres esclaves, elle peut donc continuer à fonctionner et attendre une bonne maintenance; lorsque le maître tombe en panne,l'esclave s'arrête parce qu'il ne peut pas recevoir le signal du maître à ce moment, l'un des esclaves est transféré au maître, et le maître échoué est transféré à l'esclave.et le signal d'échec du slave disparaîtLorsque le système est normal, continuez à fonctionner.
Lorsque le maître est normal et que 3 esclaves signalent des défauts en même temps, cela signifie qu'il y a un problème de communication.Tous les esclaves sont passés au maître à ce moment-là., c'est-à-dire que les 4 onduleurs effectuent le réglage de vitesse en même temps.
Il convient de noter que lors de l'inspection et de la réparation de l'onduleur, si d'autres onduleurs doivent continuer à fonctionner à ce moment,puisque le réseau de communication en fibre optique a été déconnecté après l'éteinte de l'onduleur, les autres onduleurs ne peuvent pas effectuer le contrôle maître/esclave et doivent être passés au mode L'hôte peut continuer à fonctionner.
Si un commutateur maître/esclave normal est effectué, l'esclave signalera une défaillance due à la défaillance temporaire du signal maître.après que le maître envoie une commande de réinitialisation, tous les signaux d'alarme peuvent être éliminés.
Étant donné que l'entraînement à fréquence est une charge avec un couple de départ élevé, la méthode de démarrage est une méthode de démarrage à couple élevé avec excitation constante et la méthode d'arrêt est une méthode d'arrêt en rampe.Le chopper de freinage et la résistance de freinage sont utilisés pour absorber l'énergie renvoyée.
Afin de coordonner avec précision le dispositif de freinage, lorsque la vitesse de l'onduleur atteint le zéro absolu, l'onduleur donne des instructions pour contrôler le dispositif de freinage.et le contacteur de frein est entraîné par le relais intermédiaire, puis l'onduleur arrête l'excitation, ce qui peut assurer que le dispositif d'inclinaison n'apparaîtra pas le phénomène de "rouler".
(2) Contrôle de la lance à oxygène
La clé du contrôle de la lance d'oxygène est qu'après avoir ouvert le frein, le moteur doit être chargé à 100%.la transmission doit produire au moins 150% de couple à vitesse zéro pour éviter que la lance d'oxygène ne "glisse".
Le mode de régulation directe du couple de l'onduleur INOMAX peut fournir jusqu'à 200% de couple de sortie à vitesse zéro.Son logiciel de levage dédié a une fonction de mémoire de couple pour mémoriser le couple de départ requis par la lance d'oxygèneUne fois le système démarré, il suffit de produire le couple requis pour assurer le bon fonctionnement de la lance à oxygène.
La fonction de commande du blocage des freins du logiciel de levage INOMAX assure le fonctionnement sûr du système.
Résumé:
Les entraînements Inomax sont le choix idéal pour les aciéries, avec de meilleures performances et des coûts plus avantageux.