HPVFC變頻器在煉鋼旋轉傾動爐上的應用

摘要：本文介紹了HPVFC變頻器在福建鼎信實業有限公司煉鋼傾動轉爐上的應用情況，并對HPVFC變頻器的原理、結構進行分析。HPVFC變頻器具有矢量閉環控制，低頻段力矩輸出可達150%，并設計有同步卡可選，通訊功能等，無需更多電氣設計便可滿足旋轉傾動爐的使用需求。此外，還可以在很多變力矩場合使用，譬如：絞車、起重、轉爐、破碎機、球磨機等。

關鍵詞：HPVFC變頻器驅動傾動力矩電機矢量閉環控制

1．引言

眾所周知，由于煉鋼的特殊性，高溫的鋼水要求轉爐在移動過程中要平穩運行，防止鋼水溢出而造成事故。鋼爐在旋轉傾動過程中，運行速度緩慢。隨著鋼水量的變化，傾角也會發生變化，這就要求變頻器必須具備調速控制靈敏精確、低頻輸出且力矩大的技術特性，才能在煉鋼傾動轉爐的傳動機構中使用。

煉鋼傾動轉爐的傳動機構由水平運行和旋轉啟動兩個傳動系統構成，其一個周期的工作過程如下：

向爐體內加料加熱→溫度加熱到工藝要求值→平移動到指定位置→旋轉傾動轉爐將鋼水倒入模具→倒出鋼水后轉爐傾動回位→轉爐水平移動的初始位置

轉爐的傾動一般是由兩臺電機（或者是四臺電機）同步拖動，旋轉傾動轉爐的變頻調速技術難點在于精準地控制傾動電機的輸出力矩。HPVFC變頻器具有以下功能：

1.1．精準的同步功能，能精準地控制兩臺電機同步運行，才能保證傾倒鋼水準確地倒入模具中；

1.2．閉環控制、控制精度高，傾倒鋼水過程中需要精準控制電機的速度，進而精準地控制轉爐的傾角變化，最終能保證鋼爐的出水量準確；

1.3．低頻大轉矩，傾倒鋼水是一個很緩慢的過程，電機運行速度很慢，而電機所帶負載很大；

1.4．精準的遠程通訊控制和監控，鋼爐的溫度高，要求工作人員必須遠距離操作。

2．控制方案

福建鼎信實業有限公司的傾動旋轉爐滿載負荷可達150噸，傾動裝置采用全懸掛扭力桿平衡裝置，扭力桿扭動產生扭矩，扭矩轉化為壓力和拉力，并垂直作用于旋轉爐上，使之平穩傾倒。

3．電氣原理

索肯和平(上海)電氣HPVFC變頻器具有矢量閉環控制，低頻段力矩輸出可達150%，并設計有同步卡可選，通訊功能等特點，可滿足旋轉傾動轉爐的所有功能的技術要求，無需更多的電氣設計和電氣裝置，從而為工程施工和工程改造節約了成本。

4參數調試注意事項

4.1、在電機啟動過程，鋼水在爐體里呈液態，勢能向動能轉化的過程中容易形成震動。為了避免震動的發生，變頻器加速時間設計必須合理。

4.2、考慮到機械制動的因素，制動過程力矩過大，對機械沖擊較大。為了避免或減緩機械沖擊制動時形成的沖擊，要先能耗制動再電機減速。當速度達到合理數值后再機械制動，減速時間也要合理。

4.3、主變頻器采用雙臂環回路控制，速度由PLC和通訊給定，編碼器反饋作為系統的速度反饋。

4.4、同步運行要求，從機嚴格按照主機頻率運行。

4.5、機械抱閘時間設計，可以由主機輸出模擬量供給PLC，PLC輸出控制抱閘速度，確保機械抱閘的安全。

5．其它注意事項

水平移動由于只考慮啟動和到位制動時的力矩變化，中間勻速運行，變化力矩和制動力矩不是很大，對變頻器參數要求不是很高，參數調試只要考慮制動時間，防止勢能轉化就可以滿足要求。

6．結束語

HPVFC為矢量變頻器，具有低頻力矩輸出，同步主從設計，多路模擬信號輸出，各種控制模式。所以，在很多變力矩場合，譬如：絞車、起重、轉爐、破碎機、球磨機等低頻力矩要求全力矩輸出、力矩變化復雜的設備上具有較大的應用優勢。對于力矩變化大及制動力矩復雜的場合，采用索肯和平HPVFV(矢量)、HPVFC(起重)、HPVFQ(四象限)變頻器可以大大簡化電氣控制的要求，具有較強的安全性和經濟性，可在一定程度上推動國家節能減排事業的發展。

作者簡介

朱福漢，男，高級工程師，現就職于索肯和平(上海)電氣技術工程部，從事變頻器現場工作16年。

注：索肯和平(上海)電氣技術工程部獨家供稿，轉載請注明來源“中國起重機械網”及“索肯和平(上海)電氣有限公司   朱福漢”，違反將依法追究責任！