AB700S大功率变频器在高炉卷扬机上应用
变频器在高炉卷扬系统中的应用
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变频器在高炉卷扬系统中的应用-社会科学论文变频器在高炉卷扬系统中的应用陈昊沈阳铁旭自动化有限公司[摘要]可靠稳定快速的上料可有效保证高炉产量以及提高冶炼质量。
本文根据高炉生产的要求以及高炉卷扬机主驱动系统的技术特点,在高炉上料系统中采用PLC与变频器相结合实现了对料车的控制,解决了因卷扬控制系统不稳定而造成的休风、停产问题。
提高了卷扬上料系统的稳定性,降低了上料系统的故障率。
[ 关键词]变频器;PLC;高炉卷扬1.高炉上料设备概况高炉上料设备是高炉供料系统的重要设备主要包括料车坑、料车、斜桥、卷扬机或上料机。
料车上料机主要由斜桥、料车和卷扬机三部分组成。
工作过程中,两个料车交替上料,当装满炉料的料车上升时,空料车下行,空车重量相当于一个平衡锤,平衡了重料车的车厢自重。
1.1料车卷扬机料车卷扬机是料车上料机的拖动设备,其主要由电动机、联轴节、抱闸、减速机、卷筒齿轮传动机构、卷筒和断电器等部件组成。
根据料车运动的工作过程,其工作特点是:(l)能够频繁起动、制动、停车、反向、转速平稳、过渡时间短;(2)能按照一定的速度图运行;(3)能够广泛地调速,调速范围一般为0.5-3.5m/s;(4)系统可靠工作。
在进入曲轨段及离开料坑时不能有冲击,确保终点位置准确停车。
1.2料车料车在斜桥上的运动分为起动、加速、稳定运行、减速、倾翻和制动六个阶段,在整个过程中包括两次加速和两次减速。
料车提升一次所需要的时间与料车的运动速度和加速度有关,其变化曲线如图1.1所示:t l时间内:料车起动,重料车开始上行,同时空料车开始自炉顶极限位置下行。
此时,钢绳自卷筒退出的加速度不应超过料车的加速度,以免产生钢绳松弛现象。
t2时间内:重料车上行并继续加速到最大速度,一般加速度。
t3时间内:料车以最大速度,稳定运行。
t4时间内:重料车进入卸料曲轨段之前的(第一次)减速时间。
t5为重料车在卸料曲轨段等速行走时间。
t6为重料车第二次减速到停车时间。
PLC与变频器在高炉卷扬系统中的应用
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2008连云港职业技术学院毕业论文连云港职业技术学院毕业论文题目: PLC与变频器在高炉卷扬系统中的应用作者:李海亮学号: 080101321院、系:机电工程学院专业班级:机电(083)班指导教师:赵斯军年月日PLC与变频器在高炉卷扬系统中的应用摘要本文主要介绍应用变频器在高炉卷扬上料系统中的应用。
首先对高炉上料主卷扬系统的组成结构和拖动系统的运行进行了详细分析。
其次,确定了变频器作为上料主卷扬的电力传动方式,并对控制系统的构成及相应设备的设计方案进行介绍。
最后,按照控制要求进行具体的设计,相关功能的实现和具体参数的设定。
高炉上料系统利用现代计算机技术将PLC系统与变频器系统紧密结合在一起,实现PLC与变频器控制的统一,解决了因卷扬控制系统不稳定而造成的休风、停产问题。
提高了卷扬上料系统的稳定性,降低了上料系统的故障率。
变频器的灵活应用,降低了企业生产成本,也为高炉实现稳产、高产的夯实基础。
关键词:绕线电机 PLC 变频器abstractThis paper mainly introduces the application of inverter in blast furnace roll on the application of lift feeding system. First primary volume of material to high lift system composition structure and drag the operation of the system are analyzed in detail. Next, determine the converter as feeding a primary volume of power transmission mode, lift of the structure of the control system and the corresponding equipment design was introduced. Finally, according to the control requirements for the design of concrete, the relevant function realization, and specific parameters Settings. Bf feeding system using the modern computer technology will PLC system and inverter system tightly together, PLC and inverter control unification, solve the lift control system for volume of instability caused XiuFeng, stop production problems. Improve the volume on the stability of the lift feeding system and reduce the feeding system failure. Flexible application of inverter and reduce the production costs, also to realize the high and stable yields of blast furnace, laying a solid foundation.Keywords: winding motor PLC inverter目录摘要 (1)引言 (5)第一章系统简介 (6)1.1系统机械部分构成 (6)1.2原系统电气部分构成 (7)1.3原系统存在的问题 (7)第二章高炉卷扬的改造系统设计 (8)2.1电气部分改造过程 (8)2.2新系统工作原理 (8)2.3控制方案 (8)2.4控制系统的组成 (9)2.4.1主令控制 (10)2.4.2中央控制器 (10)2.5变频器相关参数设置表 (11)第三章变频器的选用 (12)3.1变频器的容量 (12)3.2控制与保护 (12)第四章过程中遇到的问题 (13)4.1变频器选型 (13)4.2加速曲线的调整 (13)4. 3制动器的配合 (13)第五章高炉卷扬及变频器的调试 (15)5.1高炉卷扬的调式方法 (15)5.2高炉卷扬变频器的调试 (16)第六章变频改造的优越性 (18)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)引言在高炉炼铁生产中[1],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。
探讨PLC和ABB变频器在高炉卷扬上料系统中的应用
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探讨PLC和ABB变频器在高炉卷扬上料系统中的应用现如今的高炉金属冶炼过程中,在自动化控制高炉的体系中,核心部分就是上料控制系统。
上料系统从以具体的生产工艺要求作为基础,将槽下准备好的原料稳定安全的运输到高炉炉顶,为了有效控制上料系统,ABB变频器得以在高炉卷扬上料系统中广泛应用,本文就ABB变频器在高炉卷扬上料系统中的应用展开了研究。
标签:高炉卷扬上料系统;ABB变频器;PLC1.ABB变频器中应用的技术分析1.1主从控制技术这一技术主要是被应用在多电机传动中,借助光纤连接各个变频器,并将其中的变频器设置为主机,其余的均为从机。
主从机的电机轴是一种刚性的连接,主要是由减速机、钢丝绳、卷筒三者进行连接。
包括启停在内的外部信号只能够和主机变频器进行连接。
通过光纤主机就可以很好的在控制及传输转矩给定值的前提下,实现有效控制从机的目标。
主机主要负责控制速度,而从机主要负责控制转矩,从机的转矩及速度信号是主机以自身转矩输出比例作为基础计算得出结果之后给予的,可以做到有效平衡控制负载。
当在一个合理正常运行范围内的时候,从内的速度调节器输出数值为0,从机可以做到紧紧跟随主机的转矩给定,做到负载的始终平衡。
在主从机速度存在一定差异,并且这个速度差异维持在窗口范围内的情况下,窗口控制的存在会将从机速度调节器的输入和输出数值都维持在0,从而保障从机再次跟随主机的转矩给定,始终平衡负载。
而当这个差异数值超过窗口范围的情况下,出于平衡负载的目的,窗口就会将速度差异数值骨和速度调节器进行连接,速度调节器就可以提输出数值或者是将内部转矩给定数值降低,知道达到全新的负载平衡为止。
1.2直接转矩控制技术这一技术是在上世纪80年代中期提出的,随后ABB变频器中的直接转矩控制技术研究就逐渐走入到研究人员视野中。
从本质上来看,直接转矩控制技术就是一种以电机电磁状态作为出发点的直接控制转矩及速度的一项技术,具体一些来说,就是将一个交流异步电机的软件数学模型置入ABB变频器的内部,通过实时测量直流母线的电压、开关状态来确定一组精准度较高的定子磁通和电机转矩的实际数值,并在控制输出单元开关状态的过程中直接使用这些参数,变频器的任意一次开关状态确定都是独立的,换言之,开关组合的最佳搭配可以针对负载的变化实施及时的转矩响应,从真正意义上实现了实时控制电机转矩和转速的目标。
变频器在高炉卷扬系统中的应用
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变频器在高炉卷扬系统中的应用摘要本文主要探讨了变频器在高炉卷扬系统中的应用。
首先介绍了高炉卷扬系统的概念和工作原理,然后详细介绍了变频器,包括其基本原理、分类、优势、应用场景以及如何选择合适的变频器。
最后,文中讨论了变频器在高炉卷扬系统中的应用效果,并提出未来的展望。
介绍高炉卷扬系统是高炉生产中一个重要的组成部分,它主要负责将燃料和鼓风设备送入高炉和从高炉中取出副产物。
高炉卷扬系统需要运行稳定、可靠,在高炉生产高效运行中发挥着重要作用。
因此,高炉卷扬系统的运行控制和管理显得尤为重要。
变频器可以对电机的输出频率进行调节,从而实现对高炉卷扬系统驱动电机的调节。
这种技术在高炉卷扬系统中广泛应用,并且得到了良好的效果。
变频器的原理变频器是一种电力电子元器件,主要用于调节电机输出的转速和扭矩。
该装置通过改变输入电压的频率和幅值,从而通过电机改变转速和扭矩。
变频器将电源交流电压变换为直流电压,通过带有超前调速的电压源逆变器将直流电压变为可变频的交流电源。
在这种方式下,输出电的特点可以不断变换。
变频器具有调节电机转速、加速、减速功能,并且可以在启动过程中缓慢启动电机,降低对电网的反冲冲击。
变频器的分类根据电机类型可以将变频器分为三种类型:1.交流变频器。
交流变频器适用于交流电机,可以实现对其输出频率进行调节。
2.直流变频器。
直流变频器适用于直流电机,可以实现对其输出频率进行调节。
3.万能变频器。
万能变频器可以适用于两种类型的电机,具有广泛的适用性,是目前使用最为广泛的变频器类型。
变频器的优势使用变频器的好处主要体现在以下几个方面:1.可控性强。
变频器能够精准地控制电机的转速,使得高炉卷扬系统的运行更为稳定。
2.节能。
通过调节电机的输出频率,可以减少额外能量的损失,降低能耗。
3.声音更小。
变频器可以平滑地控制电机速度,减少噪声的产生。
4.增加电机的寿命。
通过调节电机的运行参数,可以减少设备因过载而造成的损坏。
应用场景变频器的应用场景非常广泛,尤其是在高炉卷扬系统中得到了广泛的应用。
西门子变频器在高炉卷扬控制系统中应用
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2)支 持 新 一 代 高 速 工业 以太 网技 术 PROFINET或 标准 的 PROFIBUS DP现场总线技术 ,可以直接与上位机 进行通讯连接 ,传动组件 之间采用独特 的 DRIVE-CLiO 通 讯 。网络 应用 上 具有 很高 的灵 活性 。
3.1 传 动控 制
1)2台卷 扬 电机配 四 台 S120系 列 书本 型变 频 装置 控 制 ;2台 工作 两 台备 用 ,自由选 备 。这里 给 出如 下 3 种 方 案 供项 目部 选择 :方 案 1是 使用 台西 门子 S120AC/ Ac系列变频器 ,通过 ProfiBus—DP做主从通讯 ,即每台 变 频器 与 上料 主 PLC通过 ProfiBus—DP连 接 在一 起 ,主 变 频器 通 过上 料 主 PLC与 从变 频 器进 行通 讯 ;方 案 2是 使 用两 台西 门子 S120DC/AC系 列变 频 器 ,每 一 台变频 都 配 有 单个 整 流 单 元 、两 个 CU320控 制 单 元 。两 个 CU320 控 制单 元 通过 内部配 置进 行 参数 传递 :方案 3是 使用 四 台西 门子 SI20DC/AC系 列变 频 器 ,每 台变 频 都配 有独 立 的整流单元、控制单元 、通讯板。控制单元之 间通过通 讯板 进 行数 据交 换 。
2 系 统选 型
高 炉上 料 PLC控 制系 统采 用 西 门子 s7—400系列 PLC,编 程软 件使 用 STEP7 V5.5 SP2版本 ,监 控 画面 采 用 WinCC V6.2版 本 ,网 络 支持 以太 网及 ProfiBus-DP。 这 种 可编 程 序控 制 器 ,可 以进 行非 常 复杂 的运 算 ,包 括 函数运算和 PID运算 ,而且具有很强大 的控制功能。运 行 速度 快 ,工作 扫描 周 期在 几微 秒 就 可 以完成 ,可 以连 接若干 ET2OOM采集站 ,通过 ProfiBus网络在 HMI上显 示 出现 场仪 表 、开 关信 号所 有 设备 的状 态 。
变频器在高炉主卷扬上的应用
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斗, 料 车到 料坑后 , 中间料斗 把料 放人 料车 , 中间料斗 闸 门关 到 位并 且 炉顶准备好后 , 料车启动, 经过加速一 匀速( 高速) — 减速 1 — 减速 2 一 停车, 到达炉 顶。料车运行 速度如 图 1 所示 。 西 门子 6 S E 7 0 矢量控 制型变频器 的通过两个数 字量输入 点可 以确 定变频 器需要 变换 的频 率 。设 定变频 器的参 数就可 以输 出系统 想要 的 频率。这样料车就可以按照预定的速度在轨道上运动。 2系统组成 2 . 1机械 部分组成 上料 系统 由一 台卷扬 机拖动两 台料 车 , 料 车位 于轨道斜 面上 , 工作 过程中, 当装满炉料 的料车上升时, 空料车下行 , 空车重量相 当于一个
分进行了回采, 首先留了 6 0 m的保安矿柱, 然后对厚大部分矿体进行了 支 护 , 这已 由六苴 北部和 中部 目前正在开 采的实践 所证 实。同时矿山在 回采, 由于矿岩破碎 , 矿层中含有夹石, 回采率仅 3 5 %左右。氧化矿整体 “ 三废 ” 的排放措施上 , 首 先在排废碴 上 , 已采用废石不 出坑 , 就近 为采 空 4 0 8 8 2 9 m ,实 现充 填 量 地表无村庄 、 田地 , 在规划开采时认为允许地表陷落, 在生产中还进行 区 的 回填料 源 ,据 统计 多 年 来形 成 空 区量 5 了地表岩 移观测 , 9 8 年已标 出陷落区 , 现整 个地表 已趋 于稳定 期。 5 0 1 2 2 6 4 m 3 , 充 填接顶 率达 9 2 . 6 7 %, 即达到废 石不 出坑污 染环境 占用 土 ②六苴矿床硫化矿。硫化矿埋藏深度 1 9 0 - 8 6 0 m,大部分超过 地 , 降低成本的目的 , 又对限制空区垮塌造成地表陷落起 了支撑作用; 3 0 0 m, 矿体厚度大于 6 m ( 平均 1 3 m) , 占总储量的 8 5 %, 回采用有底部结 选 矿尾砂 的处理一 是建立 尾砂 、 废石 充填 系统 进行空 区尾废 混合充 填 ; 构 嗣后充 填采 矿法 , 厚度 小 于 6 . 0 m 的用 留规则 矿柱全 面法 回采 。通过 二是进入专设尾砂库集中堆坝 , 尾矿库的安全防汛 、 防洪措施 , 经国家 对 矿层及 顶板岩 石稳 固性研 究试验 ,认为 生产盘 区顶板暴 露面 积只能 安 监部 门论 证 , 可有效 预 防 1 0 0 年 的洪涝 ; 矿 山一贯坚 持 “ 安 全第一 , 预 在2 0 0 0 - - 2 5 0 0 m  ̄ 以内, 并在回采结束后及时充填 , 矿 山在生产中已按规 防为主 ” 的安全工作方 针 , 加强 对职工 的安全 知识 、 专业 技能 培训 , 注 重 井 下采空 区充填 、 井下 通风 防尘等 安全危 险 划对厚大矿体首先用废石充填, 然后再用尾矿砂充填, 对薄矿体回采后 员 工劳动保 护 。对 尾矿库 、 次 胜用 尾砂充 填 , 充填 接顶率 达 9 0 %以上 , 现 已对 要求充 填 的空区全 源 点 、 难点进行 重点管 理 , 确保 生产 的有 序高效 。工业用 水在尾 矿坝 经 部充填, 未欠充填账, 保证了采空区的稳定。 澄清后供井下和选厂生产循环使用 ; 地表专有 4 处通风出口, 多年对地 2 . 4 I 3矿床 围岩 的稳固性 表 植树造林 , 一 系列措 施对环境 保护起到积极 的作用 。 六苴矿床由北东向南西方向侧伏延伸 ,矿体内 I 号矿体呈缓倾斜 3结束 语 的单斜由露头向深部延伸约 3 0 0 0 m, 宽1 5 0 - , , 4 5 0 m, 厚1  ̄ 3 6 m, 矿体赋存 六苴铜 矿矿 床 的地 质特征 要坚 定不移 地 向深部 继续 推进研 究 , 力 于六苴下亚段浅紫交互带的浅色长石石英砂岩中,矿体产状与地层产 争 2 - 3 年控制整个矿床的地质特征 , 提交较可靠的地质资料 , 对六苴铜 0 0 0 余人的就 状基本一致。近地表断裂构造比较发育 , 矿体从地表露头至 F 9以北埋 矿矿床的开发利用及指导具有重要的意义。同时能提供 4 藏浅 , 岩石受风化影响和节理裂隙发育 , 矿体顶板和矿体本身都极不稳 业, 可使老矿山设备、 厂房 、 尾矿坝等基础设施进一步有效利用 , 对延长 固, 从1 8 7 5 标高至 F q 之间为氧化矿石, 由于风化和氧化淋漓作用, 岩石 老矿 山服务年 限意义 重大也有 利于埋 在深部 矿产资 源得 以有效 的开发 也对我国楚雄彝州民族贫困地区经济发展起到积极的促进作用, 破碎, 矿岩性质为不稳固, 开采中用崩落法 回采 ; 1 8 7 5 标高以下的硫化 利用 , 矿则矿体顶板和矿体本身属比较稳固至中等稳固,局部在断层发育部 有利于滇中砂岩铜矿的进一步持续稳定开发和云南省经济支柱产业之 位, 矿岩受其破坏后变得不稳固, 总体为矿岩的稳固性主要与埋藏深度 矿业的持续发展, 具有显著的经济效益和广泛的社会效益。 参 考文献 和构造 发育程度 密切相关 。
编码器和变频器在高炉卷扬调速系统的应用
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编码器和变频器在高炉卷扬调速系统的应用作者:李鹏来源:《科学与财富》2020年第07期摘要:介绍了变频器和编码器在高炉卷扬调速系统中的应用情况,给出了系统对应说明和部分软件程序,设计出了高炉卷扬调速系统方案。
关键词:编码器;变频器;上料机高炉上料的形式主要有料车卷扬上料和传送带上料。
料车卷扬上料结构紧凑、占地面积小、有足够的上料能力,能实现半自动控制,但该系统的传动调速控制方式是采用绕线式异步电动机串电阻启动或正反转直接启动。
这种启动的缺点是线路复杂、能耗高、机械损耗大,电网电压对速度的影响很大,可靠性差,用到的行程开关多,维护人员不便于检查和维护。
变频器和编码器引入高炉上料系统替代老式系统,简化了线路,提高了系统的可靠性,改善了起动、制动及加减速的性能,用到的行程开关大大减少,减轻了维护人员的工作量。
1 编码器旋转编码器是通过光电转换,将输出至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字信号的传感器,主要用于速度或位置(角度)的检测。
典型的旋转编码器是由光栅盘和光电检测装置组成。
光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形狭缝。
由于光电码盘与电动机同轴,电动机旋转时,光栅盘与电动机同速旋转,经发光二极管等电子元件组成的检测装置检测输出若干脉冲信号;通过计算每秒旋转编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。
根据旋转编码器产生脉冲的方式的不同,可以分为增量式、绝对式以及复合式三大类。
本系统采用的是增量式旋转编码器。
增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相位差90,用于辩向:当A相脉冲超前B相时为正转方向,而当B相脉冲超前A相时则为反转方向。
Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位如图1所示。
传送带单元使用了这种具有A、B两相90o相位差的通用型旋转编码器,用于计算工件在传送带上的位置。
编码器直接连接到传送带主动轴上。
该旋转编码器的三相脉冲采用NPN型集电极开路输出,分辨率500线,工作电源DC12~24V。
浅议高炉卷扬(windlass)变频控制系统的设计思路
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浅议高炉卷扬(windlass)变频控制系统的设计思路摘要:提出了高炉卷扬料车变频系统一种设计思路。
关键词:高炉卷扬料车变频器变频器专用电机电抗器Abstract: the blast furnace put forward roll furnaces Yang inverter system a design ideas.Keywords: blast furnaces inverter frequency converter (Yang special motor reactor1. 引言根据高炉的卷扬料车负载的恒转矩、重载特性,采用西门子Simovert master drive系列变频器控制电机转速,卷扬设备是高炉上料的关键设备,对生产影响较大,因此采用两台变频器控制,一用一备。
2. 卷扬系统工艺控制要求料车的启动/停止过程要求平稳,抱闸打开后,料车不能倒滑,在运行过程中需要检测料车的位置以改变运行速度,同时还要防止料车过卷和钢丝绳松弛。
料车与高炉炉顶设备和槽下备料设备存在逻辑联锁,由西门子S7系列PLC 控制。
3. 变频系统设计思路3.1 电机与变频器的选择卷扬料车属于恒转矩负载,即所需的转矩不随转速的变化而改变,基本保持恒定,与直接的电网供电相比,由于高次谐波的原因,电机的温升要有些增大,另外,由于是恒转矩负载,即使转速变化,电动机的电流也基本不变,需考虑低转速时电机的冷却问题。
基于上述原因,电机选型为变频器专用电机,加装专用冷却风扇,并选大一档容量,降低负载率,根据电机额定电流的1.1~1.5倍,同时考虑过载能力来选择变频器的容量。
3.2 变频器自身的保护功能作为高炉上料的关键设备,变频器一旦损坏,将严重的影响生产,因此变频器应有能力对一些异常情况进行自我保护。
3.2.1 瞬时过电流及对地短路保护当变频器输出端由于对电机进行直接起动,相间或对地短路等原因出现过大的电流峰值,并有可能超过主电路换流器件的容许值时,变频器将关断主电路换流器件并停止输出。
AB700S 变频器手册第一二章
![AB700S 变频器手册第一二章](https://img.taocdn.com/s3/m/0e14e71dfad6195f312ba6e1.png)
oF)
的铜导线,外加一对绝缘的
XHHW2/RHW-2
制动传感器。
类型 3 500MCM
标准安装
槽等级600V,90 oC 带有 XLPE 绝缘的 3 芯镀锡
AWG
150 马力或更多
(194 oF) RHH/RHW-2
的铜导线和(3)个带有 PVC
套管的裸铜线。
类型 4 500MCM
水,腐蚀性化学药剂,防 槽等级600V,90 oC 带有 XLPE 绝缘的 3 芯镀锡
如果系统中使用了残余电流检测器(RCD)作为接地故障监视器,则只允许选择类型 B(可 调整)的设备,以避免系统误跳闸。
不平衡、不接地或带阻抗接地供电系统 对于相对地的电压超过线电压正常值的125%,或者供电系统未接地的更多信息,则参阅《脉 宽调制(PWM)交流变频器的接线和接地指南》,出版号:DRIVES-IN001。
EMC兼容性 详细情况参阅1-29页的CE一致性。
安装/接线 1-9
电缆槽和导线管 如果在安装中使用电缆槽或大的导管,请参阅《脉宽调制(PWM)交流变频器的接地和接线 指南》出版号:DRIVES-IN001,中所述的内容。
注意事项:为了避免感应电压可能引起的电击事故,应将导线管中未用电线的 两端予以接地。基于同样原因,如果正在维修或安装某变频器时,应严禁使用 所有与其公用导线管的变频器。这样可最大程度减少电动机导线“交叉耦合” 引起的电动机事故。
如果任意一个或所有的这些情况都存在,推荐用户在变频器和电源之间安装一个最小量的阻 抗。这个阻抗可以来自供电变频器本身,变压器和变频器之间的电缆或附加变压器或电抗器。 可以使用在《脉宽调制(PWM)交流变频器的接线和接地指南》,出版号:DRIVES-IN001 技术文献上的信息计算出阻抗的大小。
AB700S大功率变频器在高炉卷扬机上应用
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AB700S大功率变频器在高炉卷扬机上应用摘要:本文分析了AB700S变频器在高炉料车中的应用,主要研究两台电机同时驱动一台设备时的同步性控制,同时起动、加减速、制动、停车的解决方案,以及两台变频器间实时通讯的问题;另在大位能负载下,精确停车定位的实现。
关键词:AB700S变频器高炉卷扬机同步控制精确定位引言:天钢联合特钢有限公司炼铁厂1080高炉设计采用的卷扬料车上料,料车有效容积8.5M3,自重12.5吨,双料车上料。
料车上料具有结构紧凑,节约电力能耗,等优点。
斜桥倾角59度,料车卸料点标高51米,全行程71.2米,卷扬机用用双电机双减速机同轴驱动。
高炉料车卷扬机设计按高炉铁平均日产量2720 吨、年产量95 万吨能力设计,完全满足工艺要求。
在确保高炉主卷扬机成套设备在正常工况条件(频繁启、制动,频繁正反转,双料车)下,能满足高炉上料。
当一台电动机或减速器发生故障被拆除时,另一台电动机或减速器能够保证小料批70%上料。
设备主要结构及选型:高炉卷扬机选用国内知名的北京太富力传动机械有限公司产品。
控制系统采用变频器为罗克韦尔自动化公司生产的AB700S系列大功率变频器和1756系列PLC组成,AB700S系列变频器具有控制功能灵活、简单、可靠、结构紧凑等优点,设计合理,配合电机编码器反馈能实现闭环高精度定位控制。
电动机采用上海南洋电机有限公司YTSZ系列冶金用交流变频电动机。
额定功率355kW×2,电动机带增量型编码器型号:RVI58N-011K1R61N-1024(P+F)。
电机前后轴承和三相绕组加裝PT100测温元件,出线接入端子箱。
两台制动器分别装在两台减速器输入轴上,任何一台制动器或减速器出现故障,另外一台制动器仍然能够对卷扬机制动,可靠性高。
电机变频范围:3~50Hz 为恒转矩运行,50~70Hz 为恒功率运行。
控制方案:由于卷扬机由两台电动机拖动,需要考虑电机同步问题,于是在1#变频器至2#变频器间采用光纤通信,1#变频器设定为主机(内部设定速度环控制),2#设定为从机(内部设定为转矩环控制),转矩给定信号由1#变频器经光纤送入2#变频器。
变频器在高炉主卷扬上的应用
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西门子变频器在高炉主卷扬上的应用摘要:本文介绍西门子70矢量控制型变频器在标准的PROFIBUS 网络中应用。
以及对该系统的通讯及传动控制部分进行讨论一、概述:在高炉炼铁生产中,一般把按照品种、数量称量好的炉料从地面的贮矿槽运送到炉顶的生产机械称为高炉上料设备。
料车主卷扬是上料系统的核心设备,其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。
本文对西门子矢量控制型变频器在该系统改造部分的应用,以及该系统的传动控制部分进行讨论。
二、系统组成:1、机械部分构成由一台卷扬机拖动两台料车,料车位于轨道斜面上,工作过程中,当装满炉料的料车上升时,空料车下行,空车重量相当于一个平衡锤,平衡了重料车的自重。
两料车交替上料,即其中一台料车载料上行,另一台为空车下行,运行过程中电机始终处于负载状态。
2、电气部分构成系统由一台S7-400的PLC做主站,主令控制器用普通导线传输。
西门子变频器、卷扬低速轴同轴安装绝对式编码器通过PROFIBUS与主站进行数据传送,通讯介质采用双绞带屏蔽的铜芯电缆。
操作指令由WINCC人机界面发送到PLC。
如图(1)3、系统工作原理:图2中:VVVF为西门子70变频器,KM1为输入接触器,KM2为输出接触器,K M3为抱闸接触器,M为卷扬电机,M1为液压推动器。
CBP2为变频器通讯板。
24V辅助电源用于当网侧电压中断时,支持装置的通讯功能和诊断功能。
制动单元,制动电阻在电机制动或加/减速时把动能转换成热能。
工作原理:操作工发出料车1上行指令,上位机通过控制字发出开机及正转命令,同时主给定值HSW给出变频器的高速频率45Hz,变频器由0Hz开始提速,PLC控制开启抱闸,料车上行,直到全速运行;随着电机的转动,主令控制器的K1闭合至PLC(如图3),由PLC发出低速指令,同时主给定值HSW给出变频器的低速频率10Hz,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。
变频器在高炉卷扬系统的应用
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令 , 车 以低 速 l Hz 料 O 运行 。 7 在t 时刻 发 出停 车 命令 , 频 器 开 始 检查 速度 , 变 当低 于 5 Hz
时 , 闸 关 闭 , 频 器 开 始 制 动 ,自动 电 阻 抱 变
投 入 , 车 卸 料 到 炉 顶储 料 罐 中 。8 料车 料 t为 保 护 ; 卡车 的状 态 下 , 允 许 停 车 或 有控 上 限位 点和 下 行 料 车 的底 部 限 位 信 号 是 系 在 可
型卷扬机的变频调速驱动技术 。 () 车 能 正 、 4料 反双 向控 制 。 ( ) PLC及 操 作 台 手 动 方 式 下 , 车 5在 料 能 做 到 无 极 调 速 , 速 范 围 大 、 滑 性 较 调 平
2 0 I时 , L 发 出抱 闸打 开命 令 , 0%e P C 电机 以s 型 的 升 速方 式 迅 速 平 稳 达 到 中 速 3 Hz 5 。
统 保护 的最 后 一 道 防线 , 到达 此 限 位 时 , 当 变 频 器 的输 出 接 触 器 跳 闸 , 同时 发 出 抱 闸 关闭信号 , 强制 系统 停 车 。
接 的 两 台 料 车 在 斜 桥 上 一 上 一 下 交 替 工
每 次 的 上 料 时 间 为 3 s 焦 炭 ) 4 s矿 8( 、3(
1 高炉卷扬上料控制工艺要求
在 t 时刻 料 车 主令 控 制 器给 出加 速 点 2 高 炉卷 扬 是 高炉 上 料 系统 的 主要 设 备 , 高 , 到 平 稳 起 动 一 加 速一 稳 定 运 行 一 减 的 信 号 , 车 处 于 中间 段 高 速 4 Hz 做 料 5 平稳 运 行 , 近 t 料 车 一 次 减速 , 接 4 中速 进 入 曲轨 卸
高压变频器在高炉除尘风机上的应用-上海民熔1
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高压变频器在高炉除尘风机上的应用-上海民熔本文分析了高电压变频器的应用,并通过计算分析和实际效应,提供了高电压变频器在电机系统能源经济中的重要作用。
一.导言随着国民经济的迅速发展,尤其是加入世贸组织和市场竞争的加剧,能源问题特别重要,对减少能源排放的大量投资已成为提高所有市场竞争力的新的强项部门所有行业,引擎都被广泛使用企业主动力剥削高压电动机节能特别重要。
目前,国家能源经济发展和改革委员会已经确定了节能电力系统的位置,该系统是十大电力经济项目之一。
能量节省电动机系统的能量,使用频率转换技术控制硅?无论是调节、启动还是制动都是最有成本效益的方法高压变换器的分类及节能优点频率变换器是运动控制系统中的功率变换器。
目前,我们的高压转换器呈现三大趋势:电力单元的多层次技术仍然是主要市场。
(2)向高功率方向移动。
随着高压转换技术的成熟,调节频率变化速度需求的方法将大大扩展。
高压变压器不是主电路拓扑和相干的RS,例如低压换能器,但电压公差条件与高压设备使用条件之间的矛盾权力有区别高电压转换器的分类通常可分为两大类:(1)交—交变频器(无直流环节)(2)交—直—交变频器(有直流环节)。
直接交流转换器也可以被称为电源型转换器,使用大电感来根据CHA调节电流脉冲。
电流,而电压源类型转换器被称为电源类型转换器。
张力图1显示三个高压换能器框架。
图1:三种高压变压器的示意图无论转换器的类型如何,它的优点首先取决于它的交流电压对电动机的谐波效应,其次取决于电网的谐波污染和输入功率因子。
再一次,它自己的能量损失(“能效损失”)。
无论高压变换器的类型如何,根据工艺要求,其节能效益是显而易见的。
自动耦合低压起动、电容补偿器、功率因子终端电压增加、相关的电磁调节器(适用于连续调节、减小起动时的机械冲击)等上文提到的节能不显而易见,调节范围狭窄,转速不稳定,发动机效率低,损耗严重,经常故障,不满足连续生产的需要,调节精度低,反应缓慢,等保证生产,各种生产机械在设计过程中保留一定数量的剩余。
高炉卷扬机PLC控制变频调速系统设计说明
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天津广播电视大学机械设计制造与自动化专业本科<< 机电接口技术>>课程设计标题:高炉卷扬机PLC控制变频调速系统设计学校滨海学院学号1412001206176姓名XXX指导教师XXXX日期2016 年10 月26 日摘要高炉上料卷扬机是高炉的关键设备之一,当前国内多数304M3级高炉的主卷扬机的调速方式采用转子串电阻调速式,但电阻容易烧毁,加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一,有时出现料车“挂顶”事故,严重影响了生产,因此需要此系统进行改造。
本文针对异步电机这样一个多变量的、强祸合、参数时变的复杂非线性系统,系统地研究了异步电机参数辨识与状态估计方法,分析了交流电动机各种调速方法的优劣。
转子磁场定向控制使交流调速系统的性能产生了质的飞跃,异步电机无速度传感器矢量控制更是增加了系统的简易性和鲁棒性,这种系统需解决两个问题:转速的估计和转子磁链的观测。
对系统的仿真实验表明,基于模型参考自适应系统的矢量控制系统具有较好的静态和动态性能,选择了矢量控制变频器解决进料系统控制问题。
最后,本文给出了一种基于矢量控制的异步电机变频调速系统实现方案。
变频调速的主电路设计是带有特殊性的电力电路设计,既要遵守电力设计的一般规律,也要考虑变频调速系统的特殊情况,同时针对控制目的选择变频器,通过控制端子实现的控制系统功能,正确设置命令和频率源等参数,采用PLC控制保证调速控制精度,考虑控制电路的抗干扰措施,对硬、软件进行了优化设计,从而保证了系统控制的实时性和安全性。
关键词:高炉;上料卷扬机;PLC变频器;变频调速目录前言 (3)1.系统的背景和研究意义 (3)2.PLC技术的发展及工作特点 (2)2.1.PLC的概述 (3)2.2.PLC的发展 (3)2.3.PLC的工作特点 (4)3.变频器技术的发展及应用 (4)3.1.变频器的概述 (4)3.2.变频器的发展 (5)3.3.变频器的应用 (5)一、系统概述 (6)1.1.系统构成 (6)1.2.系统工艺流程与控制要求 (7)二、料车高、中、低速运行参数设置 (9)2.1.料车速度控制要求 (9)2.2.变频器的端子功能 (10)2.3.变频器的参数意义 (10)2.4.变频器的参数设置操作方法 (11)三、硬件设计 (12)3.1.设备选择 (12)3.1.1.交流电动机的选用 (12)3.1.2.变频器的选择 (12)3.2 I/O.分配及PLC的选型 (13)3.2.1.I/O分配 (13)3.2.2.PLC的选型 (13)3.3.I/O接线图 (15)四、软件设计 (16)4.1.S7-200PLC主程序设计 (17)4.1.1.主程序 (17)4.1.2.电源(Power) (19)4.1.3.指示灯(Lights) (20)4.1.4.电磁抱闸(Electromagnetic brake) (21)4.1.5.正常运行(Nomal) (22)4.1.6.状态监测(Maintenance) (25)五、调试运行 (27)结论 (28)参考文献 (29)前言1.系统的背景和研究意义高炉上料卷扬机是高炉冶金系统的关键设备之一,当前多数的高炉卷扬机的调速方式传奇串电阻调速,但电阻容易烧毁,加上卷扬机钢丝绳松紧程度不一,有时出现料车“挂顶”事故,严重影响了生产,因此需要此系统进行改造。
ABB变频器在高炉上料卷扬机的应用
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ABB变频器在高炉卷扬上料的应用炼铁厂王苏东摘要:本文详细介绍了山东石横特钢集团炼铁厂ABB变频器在高炉上料卷扬机中的应用,该应用方案中ABB变频器根据外部控制信号的要求和实际的运行速度,控制输出频率的大小,实现了高炉上料卷扬机加减速段的平稳制动和稳定爬行,具有较大的实用和推广价值。
关键词:高炉上料变频器速度曲线一、引言: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山东石横特钢炼铁高炉原系统由一台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:5、电气部分改造过程:在不改变原来工人操作习惯的前提下,保留原来操作控制台及控制系统,变频器选用的是道格拉斯电气有限公司生产的ABB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。
变频调速在炼铁高炉上料中的应用
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变频调速在炼铁高炉上料中的应用发布时间:2021-07-05T02:43:01.025Z 来源:《中国科技人才》2021年第10期作者:李定[导读] 钢铁是现代工业社会所需的基础原料之一,钢铁产能代表着工业大国的生产力水平,代表国家的发展程度与经济建设情况等.因此保证快速高效的钢铁生产就代表国家的科技实力,高炉炼铁上料小车的最优化控制可以大大加快炼铁的速度,所以上料小车控制在整个高炉上料系统中起着重要的作用.高炉炼铁中产品的产量和上料小车的运行状态有直接关系,采用自动化手段实现上料小车稳定、快速、准确、智能化是各个钢铁生产企业追求的目标。
阳春新钢铁有限责任公司 529600摘要:随着我国社会主义市场经济的飞速发展,我国工业行业的发展水平也是日益提升,各项科学技术逐渐应用到炼铁行业中,我们了解到,炼铁工序的成本几乎占了钢铁企业成本的70%,降低成本对炼铁来讲是永恒不变的话题,也是最重要的任务,降低高炉燃料比是降低铁水成本的主要手段之一。
近年来钢铁企业经营压力不断加大,原燃料价格持续上涨,成品价格低迷,不断压缩钢铁企业利润,多数企业采取降低生产成本来提升市场竞争力。
本文主要对变频调速在炼铁高炉上料中的应用做具体论述,详情如下。
关键词:变频调速;炼铁高炉;上料;应用引言钢铁是现代工业社会所需的基础原料之一,钢铁产能代表着工业大国的生产力水平,代表国家的发展程度与经济建设情况等.因此保证快速高效的钢铁生产就代表国家的科技实力,高炉炼铁上料小车的最优化控制可以大大加快炼铁的速度,所以上料小车控制在整个高炉上料系统中起着重要的作用.高炉炼铁中产品的产量和上料小车的运行状态有直接关系,采用自动化手段实现上料小车稳定、快速、准确、智能化是各个钢铁生产企业追求的目标。
1上料小车控制系统原理上料小车控制系统原理主要涉及到以下方面具体内容:上料小车的控制系统包括正常工作时的自动控制和故障时由人工参与的手动控制形式两种.手动控制通过操作面板上的各种操作按钮进行控制电机的启停、速度和上料倾倒.自动控制通过传送带、上料小车和锅炉内的各种传感器发出的信号传递给PLC,PLC通过数据处理发出相应的控制信号给MM440变频器,从而控制高炉上料小车按照程序设定方式运行,上料小车控制系统,以一台上料系统为例,传送带的下限位开关处装料,传送带的上限位开关处卸料.小车由电机控制,电机的正反转控制小车的前进与后退.通过距离传感器与限位开关的反馈信号,对电机进行调速.小车装料完成启动电机,电机正转上料.通过距离传感器反馈的信号对上料小车进行速度控制,由慢-快-慢的状态运行.2变频调速概述各种原料经槽下设备称量、配料后放入中间料斗;料车到达料坑后,中间斗把料放入料车,中间斗闸门关到位并且炉顶准备好后,料车由坑部起动,经加速—高速—低速—减速—停车抱闸,到达炉顶。
高炉主卷扬电气问题的探讨
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高炉主卷扬电气问题的探讨摘要: 高炉主卷扬及大料车是高炉上料系统重要设备之一,我厂主卷扬系统由西门子变频器驱动,运行至今12年,常遇到的故障有F053、F31118、IGBT损坏和CUVC故障等,特别是脉冲编码器连接问题最为典型,至今主卷扬电气系统经历各种大大小小的改造和优化,目前运行良好不存在明显不足。
关键词:高炉主卷扬,S120变频器,抱闸控制,编码器。
炼铁高炉主卷扬由两台变频电机组成主从驱动,驱动器采用西门子变频器(一高炉6SE70系列、二高炉S120系列),变频器两用两备,主从关系主要体现在变频器的工作模式,主驱为矢量速度闭环控制(1号和2号变频器),从驱采用矢量速度闭环力矩控制(3号和4号变频器),主驱实际力矩经过CU的D/A通道连接到从驱CU的A/D通道。
运用至今我们遇到电气方面若干问题,现分别将各个问题列出以供学习参考。
一、主从变频器励磁时间不一致报F07902电机失步故障2号和4号变频器组合使用时,启动3秒后从变频器报F07902电机失步故障。
查阅说明书故障说明与处理,在故障处理中提到速度信号排查相关信息,但是在用1号和3号变频器组合是正常的。
经用Starter录波监控启动过程曲线如图一图和图二所示。
图一、主机启动过程曲线图二、从机启动过程曲线可知从机在3220ms处给定力矩(主机传来)r1516由0突变到4872Nm,电流由180A突变到900A,主机电流是过渡上升到900A,直到从机报故障停止输出。
整个过程从加速的速度曲线来看,主从速度变化规律及大小基本差不多,这也证明从机速度反馈不存在问题。
排查处理,用2号和3号变频器组合使用,对4号变频器接收到的力矩进行录波分析,4号D/A接收到的力矩r4055[1]与主机一致并没有异常,而r1516=0是因为4号逆变并不运行,分析主从力矩传递环节并没有问题;查看主机励磁时间参数 P0346=2.0s ,而从机的励磁时间P0346=3.0s,修改从机的励磁时间P0346=2.0s后,2号和4号变频器组合使用正常。
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AB700S大功率变频器在高炉卷扬机上应用作者:尹兆辉
来源:《城市建设理论研究》2014年第03期
摘要:本文分析了AB700S变频器在高炉料车中的应用,主要研究两台电机同时驱动一台设备时的同步性控制,同时起动、加减速、制动、停车的解决方案,以及两台变频器间实时通讯的问题;另在大位能负载下,精确停车定位的实现。
关键词:AB700S变频器高炉卷扬机同步控制精确定位
中图分类号:TN773 文献标识码:A
引言:
天钢联合特钢有限公司炼铁厂1080高炉设计采用的卷扬料车上料,料车有效容积
8.5M3,自重12.5吨,双料车上料。
料车上料具有结构紧凑,节约电力能耗,等优点。
斜桥倾角59度,料车卸料点标高51米,全行程71.2米,卷扬机用用双电机双减速机同轴驱动。
高炉料车卷扬机设计按高炉铁平均日产量2720 吨、年产量 95 万吨能力设计,完全满足工艺要求。
在确保高炉主卷扬机成套设备在正常工况条件(频繁启、制动,频繁正反转,双料车)下,能满足高炉上料。
当一台电动机或减速器发生故障被拆除时,另一台电动机或减速器能够保证小料批70%上料。
设备主要结构及选型:
高炉卷扬机选用国内知名的北京太富力传动机械有限公司产品。
控制系统采用变频器为罗克韦尔自动化公司生产的AB700S系列大功率变频器和1756系列PLC组成,AB700S系列变频器具有控制功能灵活、简单、可靠、结构紧凑等优点,设计合理,配合电机编码器反馈能实现闭环高精度定位控制。
电动机采用上海南洋电机有限公司YTSZ系列冶金用交流变频电动机。
额定功率355kW×2,电动机带增量型编码器型号:RVI58N-011K1R61N-1024(P+F)。
电机前后轴承和三相绕组加裝PT100测温元件,出线接入端子箱。
两台制动器分别装在两台减速器输入轴上,任何一台制动器或减速器出现故障,另外一台制动器仍然能够对卷扬机制动,可靠性高。
电机变频范围:3~50Hz 为恒转矩运行,50~70Hz 为恒功率运行。
控制方案:
由于卷扬机由两台电动机拖动,需要考虑电机同步问题,于是在1#变频器至2#变频器间采用光纤通信,1#变频器设定为主机(内部设定速度环控制),2#设定为从机(内部设定为转
矩环控制),转矩给定信号由1#变频器经光纤送入2#变频器。
光纤通信通讯速度快,抗干扰能力强的优点,特别适用工业现场较多干扰的环境。
天钢1080高炉上料主卷扬采用三台AB700S变频器控制,两用一备。
一台变频器为主变频器,采用速度控制模式;另一台变频器为从变频器,采用转矩控制模式。
调试时设定为三段固定速度,300、800、1200转/分,自启动开始45秒能将料车送至炉顶。
起动时PLC程序延时9S后投入中速、高速,以设计有两个好处,一是9S后在斜桥上侧的料车从倒料位进入直行段,二是斜桥下部料车己出地坑,两个料车全部进行直行段,机械方面允许高车速运行。
减速段分为两级减速,智能主令在行程到60米时发出第一次减速命令,66米发出第二次减速命令,即能保证上料车速度,又能在安全的控制停车前的速度。
停车设定为自由停车,可有效避免机械冲击。
由于设计原因,原控制系统只能保证+10CM的定位误差,不能满足工艺要求。
通过现场观察,深入论证,决定在输出轴另一侧安装一套高精度智能主令控制系统(2#主令)。
新智能主令检测元件采用P+F公司的单圈绝对值编码器,分辩率8192码/转,程序控制采用西门子公司S7-200+TD400C系统,大大提高了控制精度,实际应用可以达到+1CM。
采用上述措施后,定位精度大大提高,三座高炉自2011年运行以来未出现一起因控制系统导致的设备故障。
参考文献:《PowerFlex® 700S Phase II高性能交流变频器Phase Ⅱ控制用户手册》。