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八钢150t转炉氧枪控制特点


八钢 150t 转炉氧枪控制特点 【摘 要】本文介绍了宝钢集团八一股份公司第一炼钢厂 150t 转炉氧枪控制 系统的特点,分主回路、控制回路以及传动参数设置介绍,重点说明控制的安全 性。 【关键词】氧枪;控制;力矩校验 0 前言 宝钢集团八钢公司(简称八钢)新建 150t 转炉氧枪系统由 A、B 两套组成, 分别由两台 132kW 变频电动机驱动,传动装置采用 A-B 公司的 PF755 系列变频 器,该变频器采用的是获得专利技术的磁场定向控制( FORCE)技术,其可独 立控制交流电动机的磁通量和转矩电流,来实现精确的转矩和速度控制。转炉氧 枪的控制安全性要求较高,绝对避免操作过程中氧枪下滑、掉枪、坠枪等故障发 生, 一旦在冶炼过程中发生以上问题将造成严重的后果,所以在设计中结合了国 内外多家钢厂成熟的经验来完善在 150t 转炉氧枪的控制。 1 PF755 系列变频器特点 PF755 矢量控制变频器是罗克韦尔自动化 PowerFlex7 系列工程型变频器的 一种,其突出特点为采用了采用的是获得专利技术的磁场定向控制( FORCE) 技术, 其可独立控制交流电动机的磁通量和转矩电流,来实现精确的转矩和速度 控制。FORCE 技术采用了专利型的、频宽的电流调节器技术,加上自适应的控 制器,可以对电动机的磁通量和转矩进行分离和控制。这是 FORCE 技术和其它 矢量控制技术的根本区别。采用了磁场定向控制( FORCE)技术后,结合了编 码器使用,变频器调速范围为 1000:1,调速精度最高可达± 0.001%,转矩调整 精度为± 2%。 转炉氧枪属于位能性负载,变频器在位能性负载控制必备的功能如下: (1)优异的低频转矩特性,达到零速满转矩输出; (2)具备悬停功能; (3)具有溜钩保护功能; (4)抱闸控制由变频器 I/O 控制,主要通过力矩校验功能实现,力矩校验 时序图如图 1: 2 氧枪控制特点 2.1 变频器回路特点 氧枪驱动电动机选用变频电动机,功率为: 132kW,变频器功率选定为: 160kW,额定电流为:302A,型号为:20G11NC302AAONNNNN,变频器主回 路如图 2,从图中可以看出以下特点: 1)变频器主回路输入端为空气开关 Q1 加电抗器 L1 的组合,没有加装接触 器,输出端为刀开关 Q2,也没有加装接触器,从而避免接触器频繁动作对变频 器的冲击,延长变频器使用寿命,特别是输出侧不能用接触器控制,当紧急情况 下接触器断开时,变频器与电动机之间也就断开,氧枪此刻处于失控状态,应予 以避免的。 2)电动机转子后加装一增量型编码器,经硬接线连接到变频器 I/O 板上, 从而构成了带速度反馈的矢量控制模式,实现精确控制。 3)变频器二次输入端子 DI5 定义为变频器硬件使能,由继电器 K3、K6 的 常开点串联而成,变频器硬件使能优先。 4)变频器二次输出端子 R0NO 定义为抱闸打开控制,其控制继电器 K1, K1 控制氧枪抱闸的打开和关闭,此功能是氧枪控制的关键,通过力矩校验功能 实现。 2.2 控制回路特点 氧枪的控制回路如图 3,从中可以看出以下特点: 1) 氧枪抱闸采用双抱闸结构, 抱闸主回路采用接触器 K4、 K4a 的串联而成, 其控制回路也是由继电器 K1 的两对常开节点串联,确保当接触器或控制继电器 出现卡组等情况不能释放时能可靠抱死。 2)继电器 K3 由变频器输入空气开关 Q1 和输出刀开关 Q2 的常闭点串联控 制,作为变频器使能的一个条件。 3)氧枪的急停按钮直接控制变频器的使能端,而不是通

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