一、引言
随着电力电子技术、微电子技术及计算机技术的迅速发展,变频调速技术和矢量控制技术得到了日益完善。变频器以其的性能和优点,动摇了直流调速系统长期以来在调速系统中的统治地位。近几年来,变频器在国民经济各行业中得到了广泛的应用和推广。变频器在皮带运输机上的应用便是其中一例。
二、皮带运输机生产工艺及要求
飞剪皮带运输机是攀钢热轧板厂2#横切线的重点设备,其主要作用是将飞剪切头运送传入废料斗中,同时在该生产线正常生产过程中,对定尺钢板起传递运输作用。工艺要求:
1.实现快速的起制动及正反转运行;
2.平滑的无级调速特性;
3.电力拖动控制系统在高转速和低转速的范围内自动调节速度,并要求在不同转速下工作时,速度稳定。
4.系统在某一转速上稳定运行时,能克服负载的扰动、电源电压波动等因素对系统的影响。
在20世纪90年代,由于变频器控制技术及市场产品还没有得到推广应用,因此选用了直流模拟控制系统对飞剪皮带运输机进行调速控制。但在多年的运行中,直流模拟控制系统存在动态特性差,故障率高,维护困难等缺点,主要表现在以下方面:
1.直流模拟控制系统集成化程度低、分立元器件多,体积大,元器件易受环境温度、粉尘、振动等因素的影响,控制精度低。
2.控制单元插件板常出现接触不良故障。
3.系统操作回路为继电控制回路,故障率高。
4.直流电机结构复杂,维修成本高、维护故障量大。
5.系统运行的可靠性和稳定性差。
因此,为了解决以上问题,提出了对飞剪皮带运输机采用交流电机传动,变频器控制的改造要求。
三、变频调速改造
1.交流传动电机选型
根据原皮带运输机直流电机参数,经过分析计算,选用的交流传动电机为:Y132-4、55kW、115A、1450rpm
2.变频器选型
根据原控制系统的容量,结合交流传动电机参数,变频器选用型号为:
6SE7021-8EB61、19 3A、50/60Hz
INPUT:3AC 380-480V 193A 50/60Hz
OUTPUT:3AC 0-460V 75A 0-600Hz
3.系统安装及调速
(1)装置的安装:按照装置使用手册要求,按规范进行安装,主进线连接在装置的上部,电机连接线在装置的下部。
(2)装置功率接线:
电源进线连接:L1 L2 L3
电机连接:U1 V1 W1
保护导体连接:PE1 PE2
(3)控制部分接线:对于装置基本结构,在CUVC板上有下列控制部分接线:
用于PC或OPIS串行接口(RS232/RS485)
一个串行接口(USS总线,RS485)
用于连接一个HTL单极脉冲编码器或一个电机温度传感器(PTC/KTY84)的控制端子排。
两个具有开关量和模拟量输入/输出的控制端子排。根据装置上述功能进行选择,具体控制原理图如图1所示:
(4)参数设置:
通过参数设置,实现装置的功能,满足用户的特殊应用。每个参数通过其参数名和参数号,表明其单一的含义,除参数名和参数号外,许多参数尚有参数标号,在标号的帮助下,在一个参数号下,一个参数可有多个值。参数设置可分为:通过PMU进行参数设置、通过OPIS进行参数设置、通过写入(Down Load)进行参数设置。参数设置的步骤有:参数恢复到工厂设置、简单应用参数设置、应用型的参数设置。
根据变频器在皮带运输机上应用的需要,按PMU参数设置方式及简单应用参数设置步骤,具体参数设置如下:
功能控制参数:
P053=6
P060=1
P366=3
P970=1
P060=3
P071=400
P095=10
P100=1
P368=1
P370=0
P371=0
P372=0
P373=0
P443.1=11
P443.2=40
P554.1=5
P554.2=22
P571.1=1
P571.2=1
P572.1=1
P572.2=1
P651.1=0
P651.2=0