天車定子調(diào)壓調(diào)速裝置的分析

王景娟，王 鑫，李海寬，臧 軍

（首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司，河北 唐山 063000）

目前京唐鋼鐵公司煉鋼廠天車系統(tǒng)采用了變頻控制系統(tǒng)和定子調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)兩套系統(tǒng)。與變頻控制系統(tǒng)比較，定子調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)應(yīng)用在簡單控制上，系統(tǒng)控制只給出四檔速度，轉(zhuǎn)子電阻三級切換。設(shè)計了旁路控制，由于電機轉(zhuǎn)矩與定子電壓平方成正比，對于抱閘控制設(shè)定了延時，避免溜車現(xiàn)象的發(fā)生，根據(jù)現(xiàn)場使用情況，延時時間隨時可調(diào)。

1 定子調(diào)壓調(diào)速裝置

1.1 各控制板的功能和保護

控制板：一個微處理器和輸入、輸出接口。微處理器繼承了程序記憶單元，數(shù)據(jù)存儲單元和串行通訊卡。轉(zhuǎn)子頻率信號在該板被進行數(shù)字化處理，通過微處理器內(nèi)速度閉環(huán)，控制電機實際速度。

繼電器邏輯板：包含五個繼電器，控制外部接觸器，也包括繼電器供電單元。

相位觸發(fā)板：控制可控硅相位觸發(fā)延遲角度，同時在供電電源異常時封鎖調(diào)速控制裝置。10V直流電源也由該電路板提供。

阻容吸收板：保護可控硅免受供電電壓瞬變擾動的影響。

顯示面板：顯示電機參數(shù)的數(shù)值。它還是向裝置輸入控制參數(shù)的操作界面。

1.2 調(diào)壓調(diào)速裝置的參數(shù)表

參數(shù)表里給出了電機的滿載工作電流、過載保護、檔位、制動電壓、相角等的簡單設(shè)置參數(shù)，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場實際應(yīng)用進行調(diào)整。調(diào)整參數(shù)時，操作人員必須熟悉所調(diào)整參數(shù)的意義。

參數(shù)設(shè)置需要注意的是：電流互感器的變比必須與實際安裝的電流互感器變比相符合；電機滿載工作電流不能超過電機額定電流，相當(dāng)于是電機的熱繼電器保護功能；過載保護相當(dāng)于過流功能，可以選擇5或10，分別表示電流三倍7秒或17秒；低速檔速度的確定與電阻器配置相一致，不可隨意調(diào)整；起升回零制動，選擇的是制動的快慢；對于轉(zhuǎn)動慣量大的設(shè)備制定較大的制動電壓；下降制動電壓為下降設(shè)置了力矩上限，應(yīng)根據(jù)載荷設(shè)置恰當(dāng)?shù)臄?shù)值。

2 定子調(diào)壓調(diào)速裝置在天車系統(tǒng)中的應(yīng)用

下圖1所示，為定子調(diào)壓調(diào)速裝置的外部原理接線圖，根據(jù)此圖可以清楚的了解設(shè)備的工作原理。

定子調(diào)壓調(diào)速裝置由主三相電源供電，帶有熔斷器保護，同時進線主回路上設(shè)置有電流采集，對主回路進行實時監(jiān)控保護。定子調(diào)壓調(diào)速裝置的繼電器輸入板，采集上升、下降共四檔速度。定子調(diào)壓調(diào)速裝置的繼電器輸出板對制動器、電機正反轉(zhuǎn)、電機轉(zhuǎn)子串入電阻進行控制，由繼電器輸出板的端子11（公用火線）為電機輸出電流采集提供電源。

在下面圖中可以看出，制動器的控制最頻繁，那么對應(yīng)的繼電器輸出板的點13損壞的幾率也最大，然后是轉(zhuǎn)子回路電阻接觸器控制和正反轉(zhuǎn)控制的輸出點。

由于此定子調(diào)壓調(diào)速裝置設(shè)計的輸入、輸出繼電器板沒有備用空余點，那么每個點損壞，都需要更換板子，從設(shè)備維護降低故障率和保證生產(chǎn)順行考慮，增加旁路設(shè)計，可以盡快恢復(fù)設(shè)備運行。在更換完板子后，在恢復(fù)定子調(diào)壓調(diào)速設(shè)備的功能。

圖1 原理接線圖

3 結(jié)語

本文根據(jù)現(xiàn)場使用要求，利用定子調(diào)壓調(diào)速裝置建立了電機控制系統(tǒng)，可以減少電機直接啟動的大電流、大電壓對電機及回路元器件的損害，增加了設(shè)備的使用壽命，并基于現(xiàn)場調(diào)試特點和設(shè)備穩(wěn)定性要求，設(shè)計了旁路切換，使得該系統(tǒng)運行安全可靠，故障率低，達(dá)到了使用要求，減少了設(shè)備停機時間，降低了設(shè)備故障率。