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回转窑采用双电机拖动设计与调试

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发布时间:2016-01-16 16:30:33修改时间:2017-09-04 09:43:30

某水泥厂新建6000t/d熟料生产线,回转窑规格为Φ4.8m×60m,为节省工作空间,回转窑采用双电机进行拖动。变频器50Hz时,回转窑速4.48r/min。原设计的电气控制系统未达要求,修改后投入运行,发生主电机转矩急剧上升时从电机转矩反而下降、两电机电流差距大等现象,本文就这些问题解决方法进行总结。

回转窑

设计要求与修改

1、系统简介

两台回转窑主电机额定电压400V,单台电机额定功率250KW,额定电流330A,额定转速992r/min,额定转矩2238Nm,额定频率5~50Hz,功率因数0.85;变频器为施耐德的ATV780C35Y,DCS为西门子400系列,所有信号传送通过电缆连接完成。

2、设计要求

(1)对于大功率变频器,主回路上,断路器和变频器之间应加接触器,用以保护变频器的整流模块和逆变模块损坏时,能够使变频器迅速断电。

(2)主回路上,变频器输入输出端应加电抗器。

(3)控制回路通过微型断路器控制,当回路中有短路发生时,微断的断开速度远远比不上保险熔断的速度更快。

回转窑

(4)备妥信号仅使用主令开关进行传送,并不能反应各断路器、变频器、热继电器等元器件是否具备备妥条件,没有实现真正意义上的备妥。

(5)强冷风扇的作用用于保护变频电机不在高温下工作,因此强冷风扇应是变频电机的设备连锁,即强冷风扇不开就不允许变频电机启动。因此,应用强冷风扇控制主电机的启停,而不是用主电机控制强冷风扇的启停。图1中,强冷风扇跳停,不会影响到主电机的运行,这是错误的。

(6)两主电机都是通过DCS启停并给定频率,而对于转速同步控制的电动机,在控制上难度很大。这是因为即便是相同规格的电机,由于制造上的误差,其滑差也有不同。因此,即使是两电机转速能保持一致,也会出现一台电机出力大一台电机出力小的现象,因此应使用转矩方式进行同步控制。

3、原设计修改

针对要求修改原设计,两电机使用主从控制方式,为了实现两电机的转矩控制,在变频器的功率板上安装同步卡并用光纤连接进行两变频器之间的数据读取和传送。

回转窑

调试问题与协调

1、调试中出现的问题

(1)两电机运转时虽频率相同,但转矩控制不理想,特别是主电机转矩急剧上升时,从电机转矩反而下降了,有时还相差500Nm。

(2)因转矩的差值大,导致两电机电流差距大。

2、协调主从电机转矩

(1)将主变频器设置为速度控制方式,从变频器设置为转矩控制方式。

(2)检查两变频器基本参数设置未发现问题。

(3)检查现场回转窑大齿轮和电机减速机小齿轮的啮合情况。发现主机啮合情况较好,而从机是完全依靠回转窑大齿轮的转动进行拖动的,导致从机成为主机的部分负载。

回转窑

显然,更换后的主电机已开始发挥作用。观察两电机转矩曲线,发现从电机转矩虽和主电机保持同步,但跟随效果不好,两曲线背离很大,因此还要调节从变频器的参数设置。

目前,双电机的变频同步拖动使用愈来愈频繁,其较大优点是可以节省设备的安装空间,值得提醒的是,在设计和使用中,必须关注主、从电机的关系和电气控制图设计的完善。

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