变频器在酸洗线上的应用

广东省工人技师职务申请

评审论文

论文题目：变频器在酸洗线上的应用

姓名：杜元祖

单位：广州市神丰钢业有限公司

原技术工种名称：维修电工

申报日期：2006.09.17

广东省劳动和社会保障厅

变频器在酸洗线上的应用

广州市神丰钢业有限公司杜元祖

前言：我所在的公司是带钢产品的原料加工，原料须经：酸洗、冷轧、分条、光亮退火等：其中酸洗线是1997年购买安装的，由于公司刚处于发展阶段，考虑要投资少，维修方便等故选用有北京三义电力电子公司提供并安装的电磁调速控制系统，每条生产线分别有4台30千瓦电机拖动。4条生产线合计480千瓦。酸洗用电占总公司用电量的35.5％，2003年由于酸洗线机械设备老化，须重建。在此公司领导要求有关技术人员对电气进行改造。本文对这次改造作如下介绍。

关键字：变频器交流电动机

一、酸洗线的系统构成及工作原理

酸洗生产线主则会出现带钢表面被磨花，这是在第二道工序冷轧中是不允许的。两台电机的控制靠一个联动电位器和两个微调电位器来完成，控制的目的是让两台电机的转速尽量接近期望值。本文仅以其中一条生产线的破磷机和引料机的参数设置及操作方式为例给以介绍。

2) 联动控制的连接：联动电位器的两个输入端，其中一端接来自两台变频器的模拟输出正信号(+10V)，另一端接来自两台变频器的负信号(ACM)，联动电位器的输出端分别接两个微调电位器的输入端，两个微调电位器的另一个输入端接变频器的负信号(ACM)，两个微调电位器分别控制破磷机变频器和引料机变频器。

3) 正反转的实现：如果要实现破磷机的正方向旋转，则相对应变频器的控制输出公共端子DCM 与控制端子FOR短接时，为正转信号输入，此时把微调电位器顺时针方向旋转到底，再均匀调节联动电位器1，电机就可以平滑地顺时针方向旋转，转速为电位器所给定信号相对应的频率值。如果要实现破磷机的反方向旋转，则相对应变频器的控制输出公共端子DCM与控制端子REV 短接时，为反转信号输入，此时把微调电位器顺时针方向旋转到底，再均匀调节联动电位器1，电机就可以平滑地反时针方向旋转，转速为电位器所给定信号相对应的频率值。如果要实现破磷机和引料机联动正转，则破磷机变频器和引料机变频器的控制端子公共端ACM与端子FOR连接，两台变频器输入正转信号，把联动电位器顺时针方向旋转到低，再均匀调节两个微调电位器，两台电机就可得到不同转速，两台电机的同步也靠调节微调电位器来实现。

4)使用模拟信号要注意的是：由于模拟信号的抗干扰能力较低，因此模拟量控制线必须使用屏蔽线，屏蔽层靠近变频器的一端应接控制回路的公共端ACM(如图1)而不应接在变频器的地端E、或大地，屏蔽层的另一端悬空。

5)变频器联动接线方式如图

图1：联动电位器接线方式

图中：1为联动电位器，2、3为微调电位器。

五、变频器参数设置

要由破磷机、引料机、活套、酸槽、引料机和打包机构成，其系统结构如图1所示：。

在调谐参数时，下面六项参数可跟据实际情况进行设置。

1)最大速度限值（上限频率）。由于负载的阻转矩与转速的二次方成正比，当工作频率高于额定频率时，负载的阻转矩有可能大大超过额定转矩，使电动机过载。所以上限频率设为50Hz。2)防失速功能：加速过程和恒速运行过程中防失速的基本作用是，当电动机由于加速过快或负载过大等原因出现过电流现象，变频器将自动降低频率，以避免出现变频器因过电流保护电路动作而停止工作。在实际拖动中负载是经常变化的，因此无论是在升速、降速过程中，短时过电流是难免的，为了尽量不跳闸，设置了防失速功能。只有在电流峰值太大或防跳闸功能不能解决问题时才迅速跳闸。

3)升速时间：从减小电动机起动电流的角度来说，升速时间设定得长一些，但升速时间过长会影

响系统的工作效率。因此升速时间设定的基本原则，在电动机的起动电流不超过允许值的前提下尽可能缩短升速时间。

4)降速时间：降速的主要因素是拖动系统的惯性，一般情况下惯性越大，设定的降速时间应越长。

5)节能运行功能：变频器能自动选择工作参数，使电动机在满足负载转矩要求的情况下以最小电流运行。

6)自动电压调整：当电源电压下降时，使用此功能可以维持电动机的高起动转矩。

7 )其它各参数利用变频器的自整定功能和默认数据即可。

调谐完毕后，在PU面板上按下RUN运行键，(变频器出厂设置为面板操作模式)通过操作面板查看电机工作电流。然后设置以下参数：进行外部操作。

序号参数类型数值说明

1CD0331运行指令来源设为外部端子

2CD0341运行频率来源设为外部端子

使用中需要注意的是：速度给定电位器是经常损坏的部件，如果在损坏情况下使用，电机则不在所期望的转速下运行。

六、结束语

酸洗线通过以上改进，使使用者操作方便，使用安全。节能明显，原来四条酸洗线日耗电量为610KWh，进行变频调速改造后，日耗电降为340KWh左右，四条酸洗线节电量达到45%。按每年运行340天计算，年节省用电11.5万KWh，按每度电0.65元计算，年节约厂用电金额达7.4万多元。同时，有效地实现了设备的软启动，减轻了对电网和设备的冲击，避免了大电流对电气设备产生的不利影响。

致谢

在撰写本文过程中，非常感谢得到广东省白云技师学院老师的有益指导，并对本文的修改提出了宝贵意见，在此表示致谢。

因本人的写作水平和经验有限，写作时间仓促，文中难免有错漏和不足之处，肯请专家、教授及同行人士批评指导。

参考资料

1、曾毅张明孙小军编著：《变频调速控制系统的设计与维修》，山东科学技术出版社2001

2、刘守操余文烋梁志坤刘结成许振茂编：《可编程序控制器与变频技术》

3、应崇主编：《电机及拖动基础》，机械工业出版社1996

4、《海利普变频器使用说明书》，海利普电子科技有限公司