变频器在高炉上料卷扬机中的应用

一、概况：
　　在高炉炼铁生产中，上料系统是设备的重要组成部分，其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。本文对变频器在该系统变频改造部分的应用，以及该系统的传控部分进行讨论。
　　
二、 系统简介：
　　1、原系统机械部分构成
　　高炉上料机主要有两种：斜桥料车上料机和带式上料机。对于3000m3以下的高炉或使用热烧结矿的高炉，目前还是以斜桥式料车上料机为主。斜桥式上料机主要由斜桥、料车、卷扬机三部分组成，由一台卷扬机拖动两台料车，料车位于轨道斜面上，互为上行、下行，即其中一台料车载料上行，另一台为空车下行，空车重量相当于一个平衡锤，平衡了重料车的车厢自重，运行过程中电机始终处于电动状态，免去了电动机处于发电运行状态所带来的种种问题。　

2、原系统电气部分构成
原系统由一台6极55kW绕线式电机拖动，转子回路靠切换电阻实现速度调整，通过主令控制器（与电机同轴连接）采集料车的位置，控制电阻的投入切除，同时控制机械抱闸的开闭。　
　　3、原系统存在的问题：
　　由于该调速方式为转子串电阻调速，频繁启动，启动电流大，电阻容易烧毁，料车上料品种不一样，停车减速不平稳，减速时间不易控制，加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一致，有时出现料车“挂顶”事故，严重影响了生产。　
　　4、新系统构成框图：

深圳市欧科传动有限公司生产的PT200系列变频器，变频器的运行、停止信号取自原信号，加、减速点来自主令控制器，重新布线，加减速时间从变频器参数设定，保留原来电机，变频运行时，将其转子滑环短接，保留原来主令控制器，主令控制器上的行程开关，作为料车位置的到位、极限保护。两套控制系统互为备用，当变频器需要检修维护或出现故障保护时，可切换到原系统运行。　
6、新系统工作原理：
　　操作工发出料车1上行指令，选通变频器的多段速频率50Hz，变频器由0Hz开始提速，开启抱闸，直到全速运行；随着电机的转动，主令控制器的K1闭合，选通变频器的频率20Hz，电机以中速运行；当主令控制器的K2闭合时，选通变频器的固定频率6Hz，电机以低速运行；当主令控制器的K3闭合时．说明料车已经达到终点，变器封锁输出，同时关闭机械抱闸，料车l送料完毕。料车2重复如上过程。
　　7、速度曲线；（以料车1上行为例）

冶金系统的设计特点，电机已经加大了余量，而且原系统电机的实际运行电流在85安培左右，故变频器同级选配55kW。由于该卷扬机拖动两台料车，变频器工作于第一象限．但当变频器减速停车时，可能有能量回馈，故可选配制动单元和制动电阻, 使变频器直流回路的泵升电压UD保持在允许范围内。
　　2、加速曲线的调整：
　　变频器从0Hz开始加速，通过斜坡时间至全速，已经实现了对电机的软启动，考虑到卷扬机钢丝绳的伸缩以及减速机的齿隙影响，在加速开始加入圆弧曲线．从而进一步减小对机械部分的冲击。
　　３、制动器的配合
　　当变频器收到正转(或反转)指令后，经过0.5秒延时后，打开抱闸，料车上行，随着低段速的选通，电机处于爬行状态，当PLC检测到终点信号时，发出停车命令，变频器封锁输出执行自由停止，同时关闭抱闸。如此控制抱闸既防止变频器过流保护．又防止料车下滑。