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1、交流变频调速技术在张力减径机集中差速系统中的应用ToralNo.89ua1994f冶金设备METALLURGICALEOUIPMENT总第83期1994年第1期?经验介绍?郴扎铙,交词殳交流变频调速技术在张力减径机集中差速系统中的应用梁显华成都无缝钢管厂盘堂分厂;邮编.40.Tjj.ApplicationoftheACvariable-frequencyspeed-regulatingtechnologyinthedrivesystemofthetensionreducingmillLiangXianhua(ChcngduS髓
2、mStoelTubcPlant)张力减径机简称张减机是无缝钢管生产的重要设备之一,张减或微张减技术是热轧钢管生产的必要手段.张减机与各种无缝机组配套,可生产多种品种和规格的热轧无缝钢管.因此,如何根据本单位实际情况来选型或改造张减机,以简化生产工艺.扩大产品品种与规格,提高产品质量,有效地提高机组生产能力,是通过设备更新改造提高企业经济效益的有效途径.天津无缝钢管厂在砒OOmm自动轧管机组上配置了从西德Kocks公司引进的集中传动空间差速结构24架张力减径机,扩大了产品的品种和规格,提高了产品质量,取得了良好的经济效益.60年
3、代后期我国自行设计的m76,q~108张力减径机(集中传动液压差速式),于70年代初投入试生产,经多年生产实践证明,这两种张减机设备强度不足,工艺参数与张力系数选择过高,若要正常生产.必须降低工艺参数.我厂133车间的张力减径机(即上述l08液压差速式张减机)于1987年搬迁到金堂分厂,为q31OOmm单孔型自动轧管机组设备配套但是.该机组一直不能正常一22一发挥张减作用.在目前资金不足的情况下,为了保证q~lOO无缝机组热轧工艺线正常生产,金堂分厂在1991,1992年两年中修时对此设备进行了局部技术改造,仅用15万元便完成
4、12架微张力减径机的技术改造,采用集中传动,单架变频差动调速,满足了生产工艺要求.在张减机前无再加热炉的情况下,于】992年5月由qol08ram毛管试轧成功9mm无缝钢管,实现了微张减功能.l技术改造方案通过对该张减机组原设计的主传动系统力能参数的分析,决定降低机组的工艺参数,由原l6架改为l2架微张力减径机.为满足微张减的工艺要求,对设备进行了两项改造:1)原设计的l6台机架减速机.根据张力减径工艺要求.每台的传动比均不相同.给备件的管理,加工与设备维修带来困难.改造时,我们仅保留原设计的单,双(3,4)两种机架形式,提高
5、了互换性.有利设备维修,降低了备件储备量.2)改为主机集中传动,单架差动变频调速.选用l2套富士高性能交流电动机变总第83期冶金设备1994年第l期频调速系统代替原设计的液压油马达差动调速系统.1.i变频器技术性能型号:FVR075G5S--4容量:13kVA输出频率:0~50Hz拖动电动机功率:7.5kw1.2变频器功能富士变频调速器具有28种功能.本机组的调速系统仅用10种功能,便能满足系统要求.这些功能可根据生产负荷随机设定调整,非常方便.1.3异步电动机变频调速的机械特性根据电机原理.异步电动机等值电路如图1在忽略磁饱
6、和以及励磁电流的假设条件下,令电磁功率P.=3(I.,)r,/s,同步机械角转速口】=.可得异步电动机的电磁转矩为:M一P一3n(鲁)×.兰!::,1,(sr】+0)+s(
7、)】(Ll,+Li)式中.rJ,r,——定子电阻和折台到定子侧的转子电阻;厶.,厶——定子漏感和折合到定子侧的转子漏感;,一定子相电压和供电角频率;,——电动机极对数;s——转差率.围1异步电动机等值电路当s很小时,可忽略(1)式分母中含各项,则(1)式可化简为:(鲁)?㈣从(2)式可以看出:MoC.S这时,电机的机械特性M=,(s)是一段直线(见图2).
8、当s接近1时.可忽略(1)式分母中的,则(1)式可简化为:Ⅳ:3f1×,uI毒瓦(3)s】++(厶.+厶.,).]¨从(3)式可以看出;M.:专这时.机械特性M=,()是对称于原点的一段双曲线(见图2).圉2异步电动机的机械特性当异步电动机采用恒压频比控制时.同步转速髓频率而变化;一警一?讪㈤PZ系统在带负荷时的转速为:--n(1一s)=≈.一.(5)则系统的转速降为:.=.;?(e)由(2)式所表示的机械特性可得出:一前∽,鼽{)由(6),(7)两式可以看出,当为恒值,总第83期冶金设备1994年第1期且转矩一定时,Sco和
9、d.都是基本不变的.也就是说,在恒压频比条件下.异步电动机变频调速的机械特性是—族平行下移的曲线,见图3它们和直流电动机调速的特性相似,所不同的是当负载转矩增加到最大值时.特性就下弯了,一随.的降低而减小.为了克服这—缺点.通过变频器人为地采用压降补偿的方法,在低频时?适当地
