CN101349501B - 一种能够抑制转炉本体机械冲击的控制器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种能够抑制转炉本体机械冲击的控制器，其特征在于：它是对于转炉倾动用四台电动机，选用四台传动控制装置，将四台装置的直流主回路输出端进行并联，控制四台电动机；将四台装置中的一台设置为主控装置，其它三台设置为从控装置，主控装置设有电压环和电流环，从控装置的控制脉冲相位角取自主控脉冲。本发明保证了从整流变压器到各台装置电缆的长度相同，减少了传动控制系统内部的继电连锁，提高系统的可靠性。可以方便的读取传动系统的各项参数，以便用于画面显示与监控，能够满足生产设备的指标要求，保证机械设备的稳定运行。

Description

一种能够抑制转炉本体机械冲击的控制器
技术领域
本发明是转炉本体倾动电气传动控制系统，涉及一种能够抑制转炉本体机械冲击的控制器。
背景技术
目前转炉本体倾动电气传动控制器主要采用两种：一种是一拖四控制器，另一种是四拖四控制器。所谓一拖四控制器，就是将用于转炉本体倾动的四台电动机电枢并联，由一台可控硅控制器对其进行控制。该控制器性能及存在：1、为了保证四台电动机转矩的平衡，必须在每台电动机电枢回路中串联10％的软化电阻或直流电抗器。在每台电动机励磁回路中串联50％电阻，用于调节电动机励磁电流。2、随季节不同温度的变化会引起回路阻抗的变化，随时间的推移电阻发热老化腐蚀也会引起电阻阻值的变化，四台电动机的特性也会随着工作时间的加长而有些改变，这些因素都将引起四台电动机转矩的不平衡，因此整个控制系统必须定期进行检修调试。3、由于转炉生产的特殊性，要考虑到当系统发生故障时，为了保证生产的连续进行，必须增设备用控制器，一般是两座转炉或三座转炉公共备用一套装置。4、随着网络控制技术的发展和稳定性的提高，传动控制器与传动用的PLC之间通过PROFIBUS-DP现场总线进行联网，从而大量减少传动控制系统内部的继电连锁，提高系统的可靠性。传动PLC与基础自动化PLC之间通过工业以太网进行连接，使基础自动化PLC可以方便的读取传动系统的各项参数，以便用于画面显示与监控。但由于公共备用装置的原因，这些网络的实现成为不可能，因此网络技术带来的优势在这里全部丧失。5现代转炉机械系统一般为全悬挂四点啮合柔性传动，四台减速箱机械加工精度不可能完全一致。一拖四控制器反映的是四台电动机的总电流，对机械精度要求的不苛刻，传动控制器能够满足生产设备的指标要求，保证机械设备的稳定运行。所谓四拖四控制器，就是对于转炉倾动用四台电动机，选用四台传动控制装置，一台装置直接控制一台电动机。而将四台装置中的一台设置为主控装置，其它三台设置为从控装置。主控装置具有自己的电压环和电流环，而从控装置只有自己的电流环，其电流设定值通过装置对装置之间的通讯取自主控装置的电流实际值。该控制器由于四台控制装置设计成主/从控制，从控装置电流设定值取自主控装置的电流实际值，因此该控制器可以很好地保证四台电动机的转矩平衡。由于每台电动机具有自己的控制装置，电动机的励磁电流可以由各自的控制装置提供，而控制装置的励磁系统是一个电流控制器，设定后其输出电流不会因负载阻抗的变化而改变，是一个恒流系统，因此电动机磁通恒定不变。正常情况下四台装置及四台电动机同时工作，将1#装置设计为主控装置，其它为从控装置。当1#装置或1#电动机故障时，将3#装置设计为主控装置，其它两台为从控装置，此时将故障装置切除，其它三台装置可以正常生产。四拖四控制器在设计上即做到了四套装置互为热备用，不必象一拖四控制器那样再增设备用装置。与一拖四控制器相比，网络技术带来的优势在这里得到了充分的体现。现代转炉机械系统一般为全悬挂四点啮合柔性传动，四台减速箱机械加工精度不可能完全一致。四拖四控制器对机械精度要求的较苛刻，当四台减速箱加工精度不高，或随着生产时间的延长而引起的机械磨损的加大，都会使系统不能很好的稳定运行，表现为机械系统噪音增大，机械冲击严重。上面的现象可以解释如下：四台减速箱由于加工精度或磨损导致齿轮间隙不一致，这时由于炉体中钢水的涌动而产生的负载扰动，该扰动转矩如果先作用到主控装置，由于扰动转矩的幅值相对于主控装置的输出转矩能力已经很大，主控装置的输出电流实际值势必增大以补偿扰动转矩。由于主/从装置的电流跟随作用，从控装置的电流实际值也以同样的幅值增大，当从动电机的减速箱齿轮啮合后，四台电动机的输出转矩之和又远大于实际负载转矩，造成速度超调，从而引起整个控制系统的反复调节，表现在生产机械上，引起机械振动，冲击加大，炉体抖动。严重时甚至不能生产，造成机械损坏等大事故。
发明内容
本发明克服了新转炉投产后，机械冲击大，炉体抖动，严重影响生产等问题，目的是为了提高控制系统精度，使机械系统运行稳定，保证生产的顺利进行，提供一种能够抑制转炉本体机械冲击的控制器。
本发明能够抑制转炉本体机械冲击的控制器内容简述：
本发明能够抑制转炉本体机械冲击的控制器，其特征在于：它是对于转炉倾动用四台电动机，选用四台传动控制装置，将四台传动控制装置的直流主回路输出端进行并联，控制四台电动机；将四台传动控制装置中的一台设置为主控装置，其它三台设置为从控装置，主控装置设有电压环和电流环，从控装置的控制脉冲相位角取自主控脉冲。
传动控制装置与传动控制装置之间经CUD2扩展单元用8针屏蔽接线电缆UTP CAT5，按ANS1/TIA 568连接，四台传动控制装置的输出1C1/1D1直接并联；可编程控制器PLC与传动控制装置之间用PROFIBUS DP相连接；与上级计算机通过工业以太网连接进行数据交换。
本发明由于四台传动装置并联连接，为了保证电流平均分配，每台传动控制装置应独立配备进线电抗器，并保证从整流变压器到各台传动控制装置电缆的长度相同。随着网络控制技术的发展和稳定性的提高，传动控制装置与传动用的PLC之间通过PROFIBUS DP现场总线进行联网，从而大量减少传动控制系统内部的继电连锁，提高系统的可靠性。传动PLC与基础自动化PLC之间通过工业以太网进行连接，使基础自动化PLC可以方便的读取传动系统的各项参数，以便用于画面显示与监控。网络技术带来的优势在这里得到了充分的体现，能够满足生产设备的指标要求，保证机械设备的稳定运行。
附图说明
图1是能够抑制转炉本体机械冲击的控制器电路图
具体实施方式
本发明能够抑制转炉本体机械冲击的控制器是这样实现的，下面结合附图做具体说明。见图1，能够抑制转炉本体机械冲击的控制器，它是对于转炉倾动用四台电动机，选用四台传动控制装置，将四台传动控制装置的直流主回路输出端先进行并联，再去控制四台电动机；将四台传动控制装置中的一台设置为主控装置，其它三台设置为从控装置，主控装置具有自己的电压环和电流环，而从控装置的控制脉冲相位角取自主控脉冲。
传动控制装置与传动控制装置之间经CUD2扩展单元用8针屏蔽接线电缆UTP CAT5，按ANS1/TIA568连接；四台传动控制装置的输出1C1/1D1直接并联；可编程控制器PLC与传动控制装置之间用PROFIBUS DP相连接；与上级计算机通过工业以太网进行数据交换。
本发明由于四台传动控制装置并联连接，为了保证电流平均分配，每台传动控制装置应独立配备进线电抗器，并保证从整流变压器到各台传动控制装置电缆的长度相同。
每台传动控制装置进线主回路1U1/1V1/1W1之间需要相同的相序，直流主回路1C1/1D1之间需要相同的相序。
每台传动控制装置之间通过8针屏蔽接线电缆连接，每个末端必须激活总线终端器。
四台传动控制装置并联输出的总电流，为了保证四台电动机转矩的平衡，必须在每台电动机电枢回路中串联10％的软化电阻或直流电抗器。
由于四台电动机具有四台传动控制装置，四台电动机的励磁电流可以由四台传动控制装置分别提供，而传动控制装置的励磁系统是一个电流控制器，设定后其输出电流不会因负载阻抗的变化而改变，是一个恒流系统，因此每台电动机的磁通恒定不变。
正常情况下四台传动控制装置及四台电动机同时工作，将1#传动控制装置设计为主控装置，其它为从控装置。当1#传动控制装置或1#电动机故障时，将3#传动控制装置设计为主控装置，其它两台为从控装置，此时将故障装置及对应的电动机切除，其它三台传动控制装置及电动机可以正常生产。
本倾动控制器在设计上即做到了四套传动控制装置互为热备用，不必象一拖四控制器那样再增设备用控制器。

Claims (2)

1.一种能够抑制转炉本体机械冲击的控制器，其特征在于：它是对于转炉倾动用四台电动机，选用四台传动控制装置，将四台传动控制装置的直流主回路输出端进行并联，控制四台电动机；将四台传动控制装置中的一台设置为主控装置，其它三台设置为从控装置，主控装置设有电压环和电流环，从控装置的控制脉冲相位角取自主控脉冲。
2.根据权利要求1所述的能够抑制转炉本体机械冲击的控制器，其特征在于：所述的传动控制装置与传动控制装置之间经CUD2扩展单元用8针屏蔽接线电缆UTP CAT5，按ANS1/TIA 568连接；将四台传动控制装置的输出1C1/1D1直接并联；可编程控制器PLC与传动控制装置之间用PROFIBUS DP相连接；与上级计算机通过工业以太网进行数据交换。
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