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产品描述

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西门子6ES7223-1PL22-0XA8产品齐全

随着电力电子技术的发展,变频技术普遍应用于电力拖动领域,特别是众多的热电厂纷纷采用变频器、对一些耗能较大的设备(如引风机、送风机、给水泵、循环泵等)实行变频调速,取得了明显的节能效果。而“桥抓”采用变频调速,取代传统的电机转子回路串阻调速控制方法,近几年才开始应用的新技术,是一个新的探索和尝试。

本文简述了无速度传感器矢量控制的变频技术在“桥抓”传动系统中的应用。

1 负载的特点

“桥抓”在运行过程中负载的变化十分复杂,在拖动过程中对转矩要求高,特别要求变频拖动与调速系统在低速包括零速时应能输出较大转矩(>150%额定力矩),动态响应快,能承受四象限力矩的变化,“桥抓”在运行过程中,电机处于频繁的正反转切换运行,起动时冲击力大;“桥抓”的抓斗是提升负载,当抓斗由下至上运行时,电动机工作在电动状态,当抓斗由上至下运行时,电动机工作在发电状态。

传统的“桥抓”电气传动系统采用转子串电阻的方法起动和调速,抓斗的卷扬、开闭电动机在使用过程中反复承受无数次的倒顺转操作,经常受强电流、大力矩冲击,对电机和机械部件损伤较为严重,交流接触器、电阻箱、滑环碳刷使用寿命短,严重影响生产。要从根本上解决“桥抓”故障率高的问题,只有彻底改变绕型电机转子串电阻的调速方式,应用变频器其优越的软启及调速性能与完善的保护功能,为“桥抓”的传动系统可靠运行提供有利的条件。

2 改造方案

由于抓斗两台电动机的运行状态是可逆的,所以采用的变频器也应是可逆的,而德瑞斯DRS2000系列变频器能实现是象限运行,它能将电网的电力输送给电动机,拖动“抓斗”上升,而当“抓斗”下降时,通过自动放电单元,将电动机的再生能量消耗在放电电阻上,并起到“能耗制动”的作用。

2.1 动力回路

进线交流接至“桥抓”操作台空气开关柜内,大车、小车电机保持原有接线方式。加装HRS-200熔开关作为主吊,开闭调速电动机变频器的断开点。熔开关的上端接至拖缆端子盒,下端接变频器的输入,变频器输出接电动机。变频器的过压过流、短路等保护功能作为电动机保护,熔开关及电源总空气开关作为变频器的后备保护。

2.2 控制回路

“桥抓”操作台的运行指令,外部动作要求信号通过控制单元与变频器连接,变频器对外的动作要求信号通过控制单元与外部执行单元连接。控制转速点数由主令控制档数设定。继电器及相应其他元件。

3 主要技术参数

在桥抓上应用变频器,因为其特定的工况要求及特殊的负载特性,也就决定了如何使用变频调速装置的型号、功率、保护等技术参数的合理配置,必然要结合现场生产设备具体情况慎重考虑选择。

以下简述一下我单位在改造旧“桥抓”采用变频调速时,进行分析选择的几个主要技术参数。

3.1 驱动电机

传统的交流起重机用绕线式异步电机,其输出外特性与转子电阻有关。而改用变频调速,通过保持电压/频率(V/F)基本恒定条件下,改变频率来实现调速,因此可用结构简单,维护方便的鼠笼式异步电动机来取代。但必须满足功率、转矩、散热等要求。

3.2 变频调速器

考虑到“桥抓”工况可变性大的因数,所以选用比电机功率升一级的变频器。例如:用37KW的鼠笼式异步电动机,应选用45KW的变频器。投入资金虽然要增加一点,但变频器功率模块承受频繁起动电流冲击的能力及设备的可靠性却大为增加。

3.3 拖动转矩

德瑞斯DRS2800/3000系列变频器具有无速度传感器矢量控制技术,当变频器有0.5Hz输出时即有150%以上的高起动转矩,保悬空起动及低速运转时的电机力矩,并可在10:1的速度范围内(6-60Hz/5-50Hz)以100%转矩连续运行。速度调速偏差小于±1%。并利用一个高速微处理器和装备DSP来提高响应速度,在提升设备中对防止“滑落”很有效果,转矩响应时间约0.1秒便可达到100%的转矩。

3.4 能耗制动单元

“桥抓”在操作抓斗下落时,变频器将受到较高电势的能量释放过程,为保证变频器不过压跳闸不被击坏,增设能耗制动单元来保证变频器的正常工作。进行制动时放电电阻与电机内部的有功损耗部分结合成制动转矩,大约为电机额定转矩的20%。制动电阻的计算如下;  RBO=UC2/0.1047(TB-0.2Tm)n1

(1) 式中:UC——直流回路电压;  TB——制动转矩;  Tm——电动机额定转矩;n1——开始减速时的速度;由制动单元和制动电阻构成的放电回路中,其*大电流受制动单元的*大允许电流IC的限制。制动电阻的*小允许值Rmin 为:Rmin= UC/IC

(2)因此,制动电阻应满足以下选择范围Rmin < RB < RBO

(3)制动电阻所需功率PBO(KW)计算如下:  PBO=0.1047(TB-0.2Tm)(n1 + n2)*10-3/2

3.5 功能参数变频器调式投用时,功能参数的设置,直接关系到变频器与设备运行工况是否配合恰当的重要环节。比如F2输出额定频率的设定,F6加速时间的设定,F7减速时间的设定,A0转

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工源水泥厂是建材行业的大型骨干企业之一,现有4台带余热锅炉干法中空水泥回转窑。其中#1,#2窑的规格为Φ3.3m×70m,#3窑的规格为Φ3.3m×58m, #4窑的规格为Φ4.0m×70m;年产水泥>100万t。熟料煅烧是水泥生产过程中的中心环节,对熟料煅烧系统中的主要热工参数:窑尾温度、窑速、负压等进行准确的检测并合理地控制,有助于保证水泥生产工艺设备性能的充分发挥及长期安全运转,从而实现高产优质低耗生产。该公司从2005年8月起采用集测量与管理为一体的KH300BM十六通道蓝屏无纸记录仪检测#1、#2窑上的尾温、负压、转速及#4窑的料仓仓重等七项参数,效果良好。

1、KH300BM十六通道蓝屏无纸记录仪简介

KH300BM十六通道蓝屏无纸记录仪(以下简称KH300BM无纸记录仪)是无纸记录仪的第三代产品,它采用了宽视角、宽温度塑料工业网版权所有,640×480点阵液晶显示记录曲线;FLASH RAM快速存储数据;高可靠USB数据备份三项新技术。我公司KH300BM无纸记录仪共有16个全智能模拟输入通道,体积小、功耗低,可直接接收热电阻、热电偶及标准信号的输入。因此,对于窑尾温度用热电偶检测后产生的电压信号(mV),可以直接输入到DR记录仪的通道中;而窑的转速、负压及料仓的仓重信号只需转化成4~20mA标准信号后即可送到KH300BM无纸记录仪的通道中。

2、KH300BM无纸记录仪的现场操作及显示

安装在#1、#1窑头操作控制台上的KH300BM无纸记录仪,通过对窑尾温度、窑速、负压及仓重的检测,将结果以数值的方式或者是以曲线的方式在其液晶显示屏上进行实时显示。现场共设有八种显示画面,其中的主画面能同时显示检测的七项参数。#1、#2窑头的看火工根据主画面的显示结果以及自已多年的观火经验金属加工网,可及时地调整窑的运转状态。如:在主画面上显示检测的尾温过高或者过低时,就要及时调整喷煤量的大小,从而保生产出质量好、产量高、消耗低的熟料。另在主画面上设置有各种的功能按钮,可方便地进行如:画面选择、通道选择、历史记录的追忆以及数据存盘等操作.

3、KH300BM无纸记录仪在计算机上的管理操作显示

KH300系列无纸记录仪无纸记录仪中配有我公司专业数据分析软件。该软件是采用VB开发研制的并可以安装在办公室的管理计算机上。其功能设置为:读数据软盘、显示选择(数字显示和流量累计显示)、打印、放缩及量程。进入该软件后,即可调出现场复制数据盘中的数据,并在屏幕上以数字或曲线的方式显示,或者从打印机中打印出来,做为长期保存或管理生产使用。

4、使用效果

虽然KH300BM无纸记录仪只是对现场数据的检测塑料工业网,不直接控制生产,但其的真实可靠,从而为窑头看火工保证窑始终处于良好的运转状态提供了及时可靠的信息和依据,达到了采用闭环控制系统所能带来的效果。经过近两年的使用,其使用优势及其效果如下:

(1)尾温控制稳定,有据可查,基本上杜绝了高尾温操作现象。安装DR记录仪前,交接班时的尾温超高造车网,责任不清,安装KH300BM无纸记录仪后,不仅可准确确定交接班时的尾温,为考核提供依据;而且对尾温控制提供了精确的数据,保证了工艺制度的有效执行,大大减少了结圈现象。

(2)对负压的控制起到了有效的监督作用。排风机转数直接控制窑内的通风量,在安装KH300BM无纸记录仪以前,负压控制没有有效的监测手段。如个别看火工私自加大排风以利于自已班内的产量提高,但对整个窑的稳定有相当大的负面影响,容易造成结后圈现象。安装KH300BM无纸记录仪后,可对负压进行有效的监测,对回转窑的稳定运转起到了积极的作用。

(3) 对窑转速的监测。我厂#1、#2窑在窑传动方面要求不许超过1r/min,超过这个转数回转窑会出现不平稳运转,对窑衬有影响。自采用DR记录仪后,随时可对窑速进行监控,杜绝了超窑速现象。

(4) 对回转窑生料仓重的有效监测。自使用KH300BM无纸记录仪对生料仓重监测以来,生料仓重一制在12t以上,杜绝了低库位的现象,对窑内的物料稳定起到了决定作用。

经过近2年的使用,得到该公司一致**,认为KH300BM无纸记录仪的测量准确度、显示读数以及数据记录等都令人比较满意,而且基本上达到了免维护状态。另外,由于该无纸记录仪采用了先进的微机技术,做到了全能模拟输入、体积小、功耗低、通用性广、独立性强、画面色彩鲜艳、读数直观、反映灵敏可靠、数据保存、追忆都十分方便,是集测量和管理为一体的较好设备,因此,我们认为该记录仪不仅可以用于回转窑上,而且还可以用于水泥企业其它设备参数的检测造车网,也可用于其它行业 



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