變頻調(diào)速在焦?fàn)t機(jī)械上的應(yīng)用
焦?fàn)t機(jī)械設(shè)備主要包括:推焦機(jī)、攔焦機(jī)、裝煤車、電機(jī)車等幾大部分。各部分只有緊密配合,協(xié)調(diào)有序的工作,才能提高生產(chǎn)效率。而每一爐焦能否及時(shí)出,關(guān)系到生產(chǎn)進(jìn)度,影響整個(gè)全線的工作。及時(shí)準(zhǔn)確的就位于某一爐需要的是走行的快速及制動(dòng)的平穩(wěn)。因此走行調(diào)速問(wèn)題是一個(gè)瓶頸問(wèn)題。
1.應(yīng)用特點(diǎn)
在生間時(shí),焦?fàn)t有時(shí)出兩爐焦的時(shí)間間隔只有七、八分鐘,而兩爐間的距離又相當(dāng)遠(yuǎn),因而走行是否快速及對(duì)位是否準(zhǔn)確都非常關(guān)鍵。一般走行需要3~4檔速度,其中關(guān)鍵的兩檔,一檔是高速,一檔是對(duì)位的速度。高速可以搶出許多寶貴的時(shí)間,而對(duì)位的低速,能夠準(zhǔn)確對(duì)位,縮短對(duì)位時(shí)間。早期的調(diào)速方法,是采用電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻,再加渦流制動(dòng)器,通過(guò)切電阻及渦流制動(dòng)配合實(shí)現(xiàn)所謂的幾檔速度。而全電阻、全渦流的對(duì)位速度,并沒(méi)有降得很低,對(duì)位停車時(shí),慣性很大,為對(duì)準(zhǔn)一個(gè)爐門,需反復(fù)的動(dòng)車對(duì)位。
以上存在的問(wèn)題,通過(guò)變頻調(diào)速可以很好地解決。目前的焦?fàn)t機(jī)械大都采用的變頻調(diào)速,變頻調(diào)速已得到了廣泛的應(yīng)用。采用改變供電電源頻率f的調(diào)速方法,可以得到很大的調(diào)速范圍,很好的調(diào)速平滑性和有足夠硬度的機(jī)械特性。
異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n=60f(1-s)/p,當(dāng)轉(zhuǎn)差率不大時(shí),n基本上正比于f。因而,應(yīng)用頻率可平滑調(diào)節(jié)的變頻器,即可平滑調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
2.應(yīng)用時(shí)的問(wèn)題及解決方法
現(xiàn)在焦?fàn)t設(shè)備上普遍采用的變頻設(shè)備是富士的G7和G9,G9比G7具有更優(yōu)越的性能。G9S采用正弦波PWM控制(帶轉(zhuǎn)矩矢量控制),最高頻率可達(dá)400Hz。可采用一臺(tái)變頻器拖動(dòng)多臺(tái)電機(jī),或一臺(tái)拖動(dòng)一臺(tái)電機(jī)的方式。
變頻器的選擇不是電機(jī)功率的簡(jiǎn)單相加,據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),變頻器的功率大約是單臺(tái)電機(jī)或多臺(tái)電機(jī)功率的1.5倍左右。一般采用專門的國(guó)產(chǎn)變頻電機(jī),同變頻器可很好地匹配,對(duì)于普通籠型電機(jī)及繞線轉(zhuǎn)子電機(jī),也可以使用。
采用變頻調(diào)速傳動(dòng)方案,其制動(dòng)方案有兩種,一種是滑行停止方式,對(duì)于那些制動(dòng)沒(méi)有很高要求的,可采用自由停車。另一種是變頻器電制動(dòng)方式,采用制動(dòng)單元和制動(dòng)電阻,把制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量以熱能的形式,從制動(dòng)電阻中消耗掉。上述制動(dòng)方式,可與抱閘相配合,在變頻器有給定輸入之前的1、2秒,讓抱閘得電打開,然后變頻器輸出,拖動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。制動(dòng)時(shí),給定為斷開時(shí),通過(guò)制動(dòng)電阻制動(dòng),2、3秒后抱閘抱上。這種控制方式,能達(dá)到電制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)的有效配合,使運(yùn)行更可靠、平穩(wěn)。
攔焦機(jī)實(shí)際應(yīng)用時(shí),起動(dòng)頻率設(shè)定為0.5Hz,對(duì)位頻率為10Hz,速度非常慢,與人走步速度相仿,只需一次即可對(duì)準(zhǔn)爐門,最高頻率設(shè)定為50Hz,已足夠滿足生產(chǎn)進(jìn)度的要求。
2.1變頻器跳閘問(wèn)題
當(dāng)電機(jī)運(yùn)行于高速時(shí),此時(shí)若突然將變頻器的輸出頻率降得很低,或者使其為零,有可能出現(xiàn)變頻器跳閘現(xiàn)象。這時(shí)可以看到變步器面板上的LED液晶顯示屏上,展現(xiàn)報(bào)警畫面,數(shù)字指示器顯示報(bào)警代碼,查故障代碼為減速時(shí)過(guò)電流。主要原因?yàn)闇p速過(guò)快,變頻器頻率突變,沖擊較大。解決的方法是在功能代碼06上設(shè)定減速時(shí)間1,適當(dāng)增加它的時(shí)間。也可以把幾檔速度的接點(diǎn),進(jìn)PC(可編程控制器),通過(guò)編程的方法,加上每檔切換時(shí)有幾秒鐘的延時(shí),以避免過(guò)快的變化。同樣加速時(shí),也有可能出現(xiàn)這種情況,也需要調(diào)整加速時(shí)間。
2.2運(yùn)行時(shí)的故障
當(dāng)通過(guò)外部給定,起動(dòng)變頻器時(shí),外部給定一檔速度,但變頻器未按給定頻率運(yùn)轉(zhuǎn),而一直增加頻率,一直到50Hz。查原因,當(dāng)外部給定端,正轉(zhuǎn)FWD或反轉(zhuǎn)REV有輸入,而速度選擇X1~X3無(wú)輸入時(shí),變頻器以基本頻率加速到50Hz。解決方法是,當(dāng)變頻器停止運(yùn)行時(shí),此時(shí),LED上顯示基本頻率是50Hz,此時(shí)通過(guò)減少按鈕,改變頻率為0Hz,保存這一值,下一次再運(yùn)行故障排除。
在使用變頻器時(shí),需設(shè)定許多參數(shù),根據(jù)電機(jī)的參數(shù)、外部控制,設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),變頻器自動(dòng)跳閘,保護(hù)變頻器和電機(jī),查故障代碼可知故障原因,然后巡求解決的方法。
3.結(jié)束語(yǔ)
變頻調(diào)速具有優(yōu)異的性能,調(diào)速范圍較大,平滑性較高,可實(shí)現(xiàn)50 Hz以下的恒轉(zhuǎn)矩或50Hz以上的恒功率調(diào)速,以適應(yīng)不同負(fù)載的要求,是異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速最有發(fā)展前途的一種方法。但是價(jià)格昂貴,適應(yīng)于對(duì)調(diào)速要求較高的場(chǎng)所。