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玉钢60万吨棒材线原料跨1、2#行车电气控制系统改造方案云南恒光科技有限公司2008年1月3日一、前言玉钢60万吨棒材线原料跨1、2#行车，目前采用转串子电阻的方式进行调速，虽然也能达到工作要求。但采用转子串接电阻的调速方式，在多年的使用过程中发现该控制方式中存在着很多难以解决的问题，比如调速性能差、接触器动作频繁导致经常更换接触器、串接电阻故障多、操作不规范造成电气回路及机械部件损坏等。这也是行车故障率居高不下的主要原因。在工作中为了使行车运行平稳，必须不定期调节闸皮，这样既浪费闸皮又增加了工作人员的劳动强度，而且不能确保行车的平稳运行。二、改造方案经过研讨采用VACON变频器和PLC控制系统相结合的控制方式，调速采用通讯方式进行数据传输，PLC采用西门子S7-300系列，主钩、副钩变频采用NXS系列，大车、小车变频器采用NXL系列变频器，取消调速用串接电阻。1.调速方法使用具有矢量控制功能的变频调速系统。采用多段速控制把转速分为4速（5HZ、15HZ、35HZ、50HZ）。2.制动方法采用直流制动和机械制动相结合的方法进行制动。大车、小车设为减速停机的方式。运行中的大车、小车会按照设置好的减速时间准确地将转速降为0（变频器停止输出）。吊钩常常需要挂着重物在空中起停，而制动器在断电到抱住(或从通电到松开)大概需要0.7S。如果变频器过早地停止输出,将可能溜钩。为了防止溜钩,把变频器减速停机时间设为0.4S,再设定一个频率一致信号,频率设为2.5HZ。当变频器的工作频率下降到2.5HZ时,变频器会输出一个制动器停电指令。三、技术方案1、变频器选择及速度控制原理一）1#行车1）主钩：37KW电机选用NXS0087变频器，开环矢量控制。高速时变频运行在50HZ；低速时变频运行在5HZ。可分4段速：一段速5HZ；二段速15HZ；三段速35HZ；四段速50HZ；采用原电机，将转子滑环短路。电机运行状态将作为鼠笼异步电机运行，转子将不再串入电阻；矢量闭环控制，速变准确，电机运行在最佳状态。变频器电流小，力矩大。2）副钩：11KW电机选用NXS0031变频器，2档控制，3）大车：2台11KW电机选用NXS0061变频器，大车分5档控制。4）小车：1台3.7KW电机选用NXS0012变频器四,小车分2档。二）2#行车1）主钩：110KW电机选用NXS0261变频器，开环矢量控制。高速时变频运行在50HZ；低速时变频运行在5HZ。可分4段速：一段速5HZ；二段速15HZ；三段速35HZ；四段速50HZ；采用原电机，将转子滑环短路。电机运行状态将作为鼠笼异步电机运行，转子将不再串入电阻；矢量闭环控制，速变准确，电机运行在最佳状态。变频器电流小，力矩大。2）大车：2台22KW电机选用NXS0105变频器，大车分5档控制。3）小车：1台11KW电机选用NXS0031变频器四,小车分2档。三）控制部份控制系统及断路器的选择控制系统以PLC控制核心，原操作台操作保持不变，PLC选用SIEMENS公司S7-300PLC。通讯方式采用PROFIBUS通讯。低压电器采用LS公司产品。采用PLC后，控制柜体积大为减少，元件少，和变频器之间采用通信方式，则无需使用PLCI/O接口及变频器输入端子。四、VACON变频器简介1、VACON系列变频器具有可靠品质，多功能，低噪音等优点。通过对电机磁通电流和转矩电流的解耦控制，实现了转矩的快速响应和准确控制，能以很高的控制精度进行宽范围的调速运行，具有电机参数自动调谐，零伺服控制，速度控制和转矩控制在线切换，转速跟踪，内置PLC，内置PID控制器，编码器和给定及反馈信号断线监测切换，掉载保护，故障信号追忆，故障自动重起，内置制动单元，内置PG接口，多种故障监控，丰富的I/O端子和多达十种的速度设定方式，能满足各类负荷对传动控制的需求。键盘由LED显示运行数据和故障代码，LCD显示多种语言状态信息和操作说明，并能进行参数的上传和下传复写功能；功能强大的后台调试监控软件可通过内置的RS485接口组网监控运行；通过数据总线适配器可以接入符合国际标准现场总线控制系统。紧凑的结构，可灵活安装；按照国际标准进行设计和测试，保证产品的可靠性；丰富的选配件，供您进行多种配制选择。变频改造后，节电量不小于25%，启动电流小免维护，速度任意设定，超低速起吊重物。2、变频调速技术在行车上时应用作到以下几点:低频时能保证恒转矩输出,以避免低频时满负载工况下发生带不动负载的现象;满负载时在空中制动停车或再提升时,不产生溜钩现象;电动机减速或重载下放时,再生制动能量必须迅速释放.实现恒转矩调速和恒功率调速,轻、空载起升速度提高一倍。五、小结采用变频器，可以大大的延长设备的使用寿命，有显著的经济效益。1.设备软启软停，减小对设备的冲击，从而可以大大的延长设备的使用寿命。2.减少设备的维护费用，降低工人的劳动强度。3.节省大量电能，提高劳动效率。4.可以有效的避免因缺相、过流，过压等电器故障而损坏设备，变频器能及时进行自我保护，停止输出。六、设备清单