高爐卷揚調(diào)速控制系統(tǒng)的研究與應用
發(fā)布時間：2020-10-21 05:24
高爐卷揚上料系統(tǒng)是冶金行業(yè)高爐煉鐵的主要工序，是保證高爐正常連續(xù)生產(chǎn)的重要設備之一，在工業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位，其安全可靠性直接影響到生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益，因此，加強對高爐卷揚上料控制系統(tǒng)的研究，具有非常重要的現(xiàn)實意義。 國內(nèi)高爐主卷揚系統(tǒng)驅(qū)動電機原采用分立器件晶閘管電路供電，隨著電氣傳動和電力電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化驅(qū)動的直流調(diào)速系統(tǒng)基本代替了分離器件的驅(qū)動系統(tǒng)，由于直流電動機維修較難且容量受限等缺點，同時隨著新型電氣傳動的進一步發(fā)展，以矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制的交流傳動系統(tǒng)逐漸取代了直流控制系統(tǒng)。 本文針對現(xiàn)有的已運用于工業(yè)中的卷揚調(diào)速系統(tǒng)的原理進行比較和分析，確定它們各自的優(yōu)缺點，并結(jié)合它們的優(yōu)點對已有的卷揚調(diào)速系統(tǒng)進行改造并對其優(yōu)化，在此基礎上提出了一種動態(tài)力矩跟隨切換的卷揚調(diào)速控制系統(tǒng)。同時考慮到每次上料料車負載是變化的，料車要按照工藝要求裝礦石或焦炭，每次所裝料的重量不同，系統(tǒng)采用自適應控制滿足系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使得系統(tǒng)性能更加可靠完善。 最后，采用西門子PLC S7-300和ABB ACS800系列變頻器實現(xiàn)的交流自適應動態(tài)力矩-速度跟隨切換系統(tǒng)，很好的解決了常規(guī)系統(tǒng)中維護工作量大、運行不平穩(wěn)、料車失控下落等問題，保證了力矩的平穩(wěn)增加，速度的平滑上升。在玉溪新興鋼廠1080m3高爐主卷揚系統(tǒng)中投入使用后，運行平穩(wěn)可靠，性能優(yōu)異，故障率低，很好的滿足了高爐系統(tǒng)的工藝要求，取得良好的社會和經(jīng)濟效益。
【學位單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TF325.6
【部分圖文】：
調(diào)節(jié)器、電勢調(diào)節(jié)器、移相脈沖控制板、全控整流橋、電流變送器、他勵直流電動機等組成。圖2.2 直流雙閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖直流雙閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中涉及到以下基本方程式：①電樞電動勢的表達式如下式(2-1)：60a epzE n C na= Φ = Φ (2-1)式中60epzCa= 是一個常數(shù)，稱之為電動勢常數(shù)，其中 p 為極對數(shù)，a 為支路對數(shù)，如果每極磁通Φ的單位為 Wb，轉(zhuǎn)速n的單位為 r/min，則感應電動勢aE的單位為 V。②電磁轉(zhuǎn)矩表達式如下式 2-2：2a t apzT I C Iap= Φ = Φ (2-2)式中2tpzCap= 為常數(shù)，稱為轉(zhuǎn)矩常數(shù)。其中電動勢常數(shù)60epzCa= ，轉(zhuǎn)矩常數(shù) 9.552T epzC Cap= = 。③電樞回路方程如下式 2-3：a a aU= E + I R(2-3)
圖 2.5 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖電壓矢量的選擇依據(jù)如下表 2.1，下表是定子磁鏈矢量位于第 I 扇區(qū)中的不同位置時八個空間矢量如果選擇的依據(jù)，如當 P/N=1，Sgn( s ψ)=0，Sgn( e T)=0，定子磁鏈矢量正位于區(qū)間 0~6p時，這時我們應該選擇電壓空間矢量 U0, U7 來控制輸出電壓。零矢量的選擇通常以開關(guān)損耗最小的原則來選取。表 2.1 電壓空間矢量選擇表P/N Sgn(s ψ) Sgn(e T ) 0 0~6p6p6p~3p3p11 1 U2 U2 U3 U3 U30 U1 U0, U7 U0, U7 U0, U7 U0, U70 1 U3 U3 U4 U4 U40 U4 U0, U7 U0, U7 U0, U7 U0, U701 1 U1 U0, U7 U0, U7 U0, U7 U0, U70 U6 U6 U6 U1 U10 1 U4 U0, U7 U0, U7 U0, U7 U0, U7
圖 4.8 正常停車過程流程圖理幾類：控制系統(tǒng)故障(過流、過壓、超速、軟件故障線、上位機 PLC 發(fā)出急停等�？刂葡到y(tǒng)故障（過流、過壓、超速、軟件故障等）系統(tǒng)PLC向上位機PLC發(fā)故障信號停車抱閘閘斷線、上位機通過斷開主接觸器、投入能耗制動、
【參考文獻】
本文編號：2849698
【學位單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TF325.6
【部分圖文】：
調(diào)節(jié)器、電勢調(diào)節(jié)器、移相脈沖控制板、全控整流橋、電流變送器、他勵直流電動機等組成。圖2.2 直流雙閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖直流雙閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中涉及到以下基本方程式：①電樞電動勢的表達式如下式(2-1)：60a epzE n C na= Φ = Φ (2-1)式中60epzCa= 是一個常數(shù)，稱之為電動勢常數(shù)，其中 p 為極對數(shù)，a 為支路對數(shù)，如果每極磁通Φ的單位為 Wb，轉(zhuǎn)速n的單位為 r/min，則感應電動勢aE的單位為 V。②電磁轉(zhuǎn)矩表達式如下式 2-2：2a t apzT I C Iap= Φ = Φ (2-2)式中2tpzCap= 為常數(shù)，稱為轉(zhuǎn)矩常數(shù)。其中電動勢常數(shù)60epzCa= ，轉(zhuǎn)矩常數(shù) 9.552T epzC Cap= = 。③電樞回路方程如下式 2-3：a a aU= E + I R(2-3)
圖 2.5 直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖電壓矢量的選擇依據(jù)如下表 2.1，下表是定子磁鏈矢量位于第 I 扇區(qū)中的不同位置時八個空間矢量如果選擇的依據(jù)，如當 P/N=1，Sgn( s ψ)=0，Sgn( e T)=0，定子磁鏈矢量正位于區(qū)間 0~6p時，這時我們應該選擇電壓空間矢量 U0, U7 來控制輸出電壓。零矢量的選擇通常以開關(guān)損耗最小的原則來選取。表 2.1 電壓空間矢量選擇表P/N Sgn(s ψ) Sgn(e T ) 0 0~6p6p6p~3p3p11 1 U2 U2 U3 U3 U30 U1 U0, U7 U0, U7 U0, U7 U0, U70 1 U3 U3 U4 U4 U40 U4 U0, U7 U0, U7 U0, U7 U0, U701 1 U1 U0, U7 U0, U7 U0, U7 U0, U70 U6 U6 U6 U1 U10 1 U4 U0, U7 U0, U7 U0, U7 U0, U7
圖 4.8 正常停車過程流程圖理幾類：控制系統(tǒng)故障(過流、過壓、超速、軟件故障線、上位機 PLC 發(fā)出急停等�？刂葡到y(tǒng)故障（過流、過壓、超速、軟件故障等）系統(tǒng)PLC向上位機PLC發(fā)故障信號停車抱閘閘斷線、上位機通過斷開主接觸器、投入能耗制動、
【參考文獻】
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本文編號：2849698
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