1 引言
1.1 設(shè)備配置概況
某鋼廠2#板坯連鑄機(jī)的正常拉速為1.5m/min，最大拉速3m/min。拉矯機(jī)鑄流段由13段（2組立彎段、3組扇形段、2組矯直段、6組水平段）組成，見圖1所示。
圖1 拉矯機(jī)鑄流段組成示意圖
其中1段、2段及11段12段下輥無驅(qū)動(dòng)，其它段上下輥配套一臺(tái)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)功率7.5kw ac380v 50hz 17a 1440rpm，共20臺(tái)逆變器分2組公用直流母線供電，配置見圖2，整流回饋單元型號(hào)6se7032-2ee85-1aa0 3ac380-480v 90kw 222a,逆變器型號(hào)6se7021-8tb61 dc510-650v 7.5kw 17.5a。
圖2 直流母線供電配置圖
plc硬件配置見圖3所示。
圖3 plc硬件配置圖
1.2 設(shè)備運(yùn)行情況
該設(shè)備于2002年投產(chǎn)，在拉鋼和送引錠過程中，負(fù)荷嚴(yán)重不平衡，嚴(yán)重時(shí)，造成單臺(tái)電機(jī)過負(fù)荷跳閘，如果在送引錠的情況下，會(huì)引起跟蹤系統(tǒng)產(chǎn)生誤差，造成引錠桿送不到位，在拉鋼時(shí)，由于鑄坯所受的拉矯力不平衡，造成拉速波動(dòng)過大，對(duì)鑄坯質(zhì)量有一定影響，同時(shí)，也影響了電機(jī)的使用壽命。鑒于以上原因，公司于2006年對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了改造。
2 改造方案
2.1 改造原因
（1）同一型號(hào)電機(jī)，即使同一生產(chǎn)的異步機(jī)在同樣頻率下轉(zhuǎn)速有差異，由于部分電機(jī)采用不帶編碼器的矢量控制，會(huì)造成在同樣速度給定的情況下，產(chǎn)生的角速度有偏差。
（2）部分電機(jī)處于弧形段，上輥位于內(nèi)弧，下輥位于外弧，因此同樣的角速度，在鑄坯表面產(chǎn)生的線速度不一樣。
（3）矯輥產(chǎn)生的磨損不一樣，也會(huì)造成線速度差。
（4）不同的鋼坯表面溫度，在矯直時(shí)，因溫度不同，最大負(fù)荷點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在不同的扇形段，也就是說，同一臺(tái)電機(jī)對(duì)不同溫度的鑄坯，負(fù)荷是變化的。
通過變流器內(nèi)部軟化功能，調(diào)整電機(jī)速度，實(shí)現(xiàn)電機(jī)負(fù)載平衡，軟化主要在變頻器內(nèi)實(shí)現(xiàn)，由plc處理設(shè)定拉速與實(shí)際拉速的一致問題，何時(shí)投切此軟化功能等。
2.2 特性補(bǔ)償
這個(gè)功能由plc完成，此功能完成電機(jī)和拉速之間的關(guān)系。
變頻器的速度參考值用rpm表示,拉速用m/min表示,plc用下列公式計(jì)算出這兩個(gè)工程單位之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系km;rpm=拉速(m/min)/km
km計(jì)算如下：
km=krpm/kr
krpm=輥直徑×π/τ
kr=輥半徑/[輥半徑－(坯最大厚度＋坯最小厚度)/4]
其中： krpm—輥機(jī)械特性；
π—3.14；
τ—減速比；
kr—補(bǔ)償參數(shù)，內(nèi)輥外輥參數(shù)不同。
2.3 軟化補(bǔ)償
為了控制電機(jī)達(dá)到所需的拉度,逆變器要接收來自plc的速度參考值。對(duì)單臺(tái)電機(jī)而言，轉(zhuǎn)矩越大，當(dāng)投入軟化補(bǔ)償時(shí)，實(shí)際速度對(duì)應(yīng)有所減小。為了達(dá)到轉(zhuǎn)矩和速度平衡及穩(wěn)定，要優(yōu)化軟化補(bǔ)償系數(shù)k，當(dāng)某臺(tái)拉矯輥的線速度比其它快時(shí)，電機(jī)會(huì)要求輸出更大的轉(zhuǎn)矩，當(dāng)投入軟化補(bǔ)償時(shí)，更大的轉(zhuǎn)矩將導(dǎo)致此臺(tái)電機(jī)速度的降低，直到找到一個(gè)平衡點(diǎn)；反之亦然，拉矯輥的線速度較慢的電機(jī)，會(huì)要求較低的輸出轉(zhuǎn)矩，當(dāng)投入軟化補(bǔ)償時(shí)，低轉(zhuǎn)矩將導(dǎo)致速度微弱減小，當(dāng)plc進(jìn)行速降補(bǔ)償時(shí)，這些電機(jī)的速度會(huì)適當(dāng)增加。通過對(duì)單臺(tái)電機(jī)的速度調(diào)節(jié)，達(dá)到每臺(tái)電機(jī)的負(fù)荷均勻。軟化補(bǔ)償由逆變器直接完成。
2.4 速度精調(diào)
由于進(jìn)行了軟化補(bǔ)償，夾送輥的速度通常低于設(shè)定速度，為此要進(jìn)行速度精調(diào)，為了檢測拉速，電機(jī)實(shí)際速度要進(jìn)行平均，這個(gè)平均速度與設(shè)定速度進(jìn)行比較，速度之間的偏差值被積分、然后與速度設(shè)定值相加，傳送到逆變器，直到達(dá)到設(shè)定速度。
功能見圖4所示。
圖4 功能圖
3 參數(shù)設(shè)置
根據(jù)逆變器訂貨號(hào)、profibus dp站地址、電機(jī)銘牌數(shù)據(jù)進(jìn)行功率定義、硬件設(shè)置及系統(tǒng)設(shè)定，參數(shù)優(yōu)化及工藝參數(shù)設(shè)置調(diào)整等。
（1）功率部分設(shè)置
略
（2）硬件定義
略
（3）系統(tǒng)設(shè)定
p060=5 傳動(dòng)設(shè)定
p068=1 輸出電抗器
p071=540 直流母線電壓
p095=10 國際標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)
p100=4 帶測速機(jī)速度控制
p101=380 電機(jī)額定電壓
p102=17 電機(jī)額定電流
p103=45 電機(jī)額定勵(lì)磁電流百分比
p104=0.82 電機(jī)功率因數(shù)
p107=50 電機(jī)額定頻率
p108=1440 電機(jī)額定轉(zhuǎn)速
p109=2 電機(jī)極對(duì)數(shù)
p113=52.5 電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩
p114=1 大扭矩，齒輪傳動(dòng)，大慣量系統(tǒng)
p130=11 使用脈沖編碼器
p151=1024 編碼器脈沖數(shù)
p350=17 電流參考
p351=400 電壓參考
p352=50 頻率參考
p353=1500 轉(zhuǎn)速參考
p354=52.5 轉(zhuǎn)矩參考
p357=1.2 采樣時(shí)間
p380=0 電機(jī)溫度報(bào)警
p381=0 電機(jī)溫度故障
p382=1 電機(jī)強(qiáng)風(fēng)冷
p452=100 電機(jī)正向最大轉(zhuǎn)速
p453=100 電機(jī)反向最大轉(zhuǎn)速
p060=1 參數(shù)返回
（4）設(shè)定
p128=25a 逆變器最大輸出電流
p462=1.5 加速時(shí)間
p464=3 減速時(shí)間
（5）i/o設(shè)定
略
（6）軟化設(shè)定
p245=155 讀入軟化功能輸入信 號(hào)連接量的bico參數(shù)
p246=10 軟化標(biāo)稱的功能參數(shù)
n957.25=3 功能塊時(shí)隙
（7）通訊參數(shù)
略
4 改造效果
改造后通過6個(gè)月的運(yùn)行，沒有出現(xiàn)因電流不平衡造成過流跳閘現(xiàn)象，拉速穩(wěn)定度大為改觀；各輥間電流誤差不超過10％。拉速穩(wěn)定度0.1％；設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)品合格率比改造前有很大提高。
：鞏經(jīng)理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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