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1、第32卷第10期東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Vol.32,No.102011年10月JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Oct.2011交交變頻調(diào)速裝置在熱連軋機(jī)組主傳動中的應(yīng)用李振興,劉相華(東北大學(xué)軋制技術(shù)及連軋自動化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,遼寧沈陽110819)摘要:以首鋼2160熱軋工程為背景,開發(fā)其主傳動交交變頻調(diào)速裝置.闡述了數(shù)字控制的交交變頻-同步電動機(jī)矢量控制系統(tǒng)構(gòu)成及主回路的主要技術(shù)特點(diǎn),重點(diǎn)研究了晶閘管觸發(fā)和速度控制問題.開發(fā)了帶負(fù)荷觀測器的
2、速度調(diào)節(jié)系統(tǒng),解決了負(fù)載變化給系統(tǒng)帶來的動態(tài)品質(zhì)下降問題.研究結(jié)果已經(jīng)用于現(xiàn)場,取得了速度控制靜態(tài)精度優(yōu)于001%,以及動態(tài)響應(yīng)時間小于50ms的良好效果.關(guān)鍵詞:交交變頻;晶閘管觸發(fā);速度控制;負(fù)荷觀測器;前饋控制中圖分類號:TG333文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1005-3026(2011)10-1410-04ApplicationofCyclo-ConverterinMainDriveSystemofHotStripMillLIZhen-xing,LIUXiang-hua(StateKeyLabor
3、atoryofRollingandAutomation,NortheasternUniversity,Shenyang110819,China.Correspondingauthor:LIUXiang-hua,E-mail:liuxh@mail.neu.edu.cn)Abstract:UnderthebackgroundoftheengineeringprojectforShougang2160hotstripmill,thedigitalvectorcontrolsystemofacycloconverter-fed
4、synchronousmotordrivewasinvestigated.Thecompositionandmaintechnicalcharacteristicsofmaincircuitandcontrolsystemwereexpounded,andespeciallythyristortriggerandspeedcontrolresearched.Thespeedcontrolsystemwithloadobserverwasdevelopedtosolvepoordynamiccharacterofload
5、fluctuate.Theresearchresultshavebeenusedonsite,theprecisionofspeedcontrolisbetterthan001%,andthedynamicrespondtimeislessthan50ms.Keywords:cyclo-converter;thyristortrigger;speedcontrol;loadobserver;pre-control大型熱連軋主傳動要求電氣傳動系統(tǒng)具有較荷.自主研發(fā)的光脈沖觸發(fā)系統(tǒng)在國內(nèi)率先應(yīng)用高動態(tài)響應(yīng)和過載能力.交流
6、變頻調(diào)速不僅能夠于大功率傳動晶閘管的觸發(fā),大大提高了裝置運(yùn)滿足大功率熱連軋對傳動系統(tǒng)的苛刻要求,而且行的穩(wěn)定性和可靠性,使交流調(diào)速裝備國產(chǎn)化水具有節(jié)能(電力消耗比直流傳動降低15%以上)、平上了新臺階.可靠性好,調(diào)速精度高等優(yōu)點(diǎn),已成功應(yīng)用于現(xiàn)代1主回路及其特點(diǎn)大型連軋機(jī)組傳動系統(tǒng).首鋼2160熱連軋機(jī)組是一條以生產(chǎn)高檔熱以2160熱連軋生產(chǎn)線精軋機(jī)組的某一個機(jī)軋寬帶鋼為主要產(chǎn)品的現(xiàn)代化生產(chǎn)線,其主傳動架為例,交交變頻裝置主回路構(gòu)成如圖1所示.主[1]采用交交變頻調(diào)速裝置,是首鋼自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的要包括三裂解變壓器2臺,
7、變流裝置6套,勵磁第二代大功率交交變頻裝置.新型熱管散熱器使變壓器1臺,勵磁變流裝置1套,凸極雙繞組同步裝置輸出電流能力大幅提高,可承受8kA沖擊負(fù)電動機(jī)1臺.收稿日期:2010-10-15基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50974039,51174249).作者簡介:李振興(1965-),男,北京人,東北大學(xué)博士研究生;劉相華(1953-),男,黑龍江雙鴨山人,東北大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師.第10期李振興等:交交變頻調(diào)速裝置在熱連軋機(jī)組主傳動中的應(yīng)用1411功率變換裝置采用電網(wǎng)自然換相邏輯無環(huán)流運(yùn)行方式,電機(jī)
8、3相定子繞組星接,為定子繞組供電的3組變流器星接,星點(diǎn)各自獨(dú)立,以避免3次和3倍頻諧波在電機(jī)定子繞組中流通,影響電機(jī)[4]運(yùn)行指標(biāo).同時利用電機(jī)交流偏置技術(shù),減少整流變壓器二次電壓,提高裝置電壓安全裕量.每臺功率裝置由6組晶閘管單元組成,每組晶閘管單元由1套熱管散熱器和壓裝于內(nèi)的2只圖1交交變頻主回路構(gòu)成晶閘管組成.熱管的散熱能
