变频器在冷轧五机架主传动中的应用

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1、1引言宝钢股份冷轧厂1420酸轧机组是国内第一条酸洗-轧机联合的新型生产线，由连续酸洗线（CPL）和五机架串列式冷轧机（TCM）联合而成。五机架冷连轧机的1、2、3机架为上/下工作辊传动的四辊式CVC轧机，4、5机架为上/下支撑辊直接传动的六辊式CVC轧机。五机架主传动采用了西门子大型交-交变频器矢量控制系统SIMOVERT-D，系统调速性能优良，空载时速度环静态精度为0.01，调节时间小于50ms，电流环调节时间小于6.5ms，从零到最大速度的加速时间为1S。这为能轧制高精度的镀锡原板和冷轧薄板提供了可靠保证。SIMOVERT-D传动系统由交-交变频器、励磁整流器、交流隐极同步电动机、全数字

2、多处理器控制系统SIMADYN-D等组成，是典型的全数字矢量控制调速系统。2主传动控制系统构成主传动控制系统框图如图1所示,定子主回路由高压断路器、整流变压器、三相交-交变频器、无负荷隔离开关、交流同步电机等组成。而转子（激磁）主回路由断路器、进线电抗器、激磁整流器等组成。上辊变压器接线方式为Ddo/Ddo/Ddo（即△/△-0），而下辊变压器接线方式为Dy5/Dy5/Dy5（即△1引言宝钢股份冷轧厂1420酸轧机组是国内第一条酸洗-轧机联合的新型生产线，由连续酸洗线（CPL）和五机架串列式冷轧机（TCM）联合而成。五机架冷连轧机的1、2、3机架为上/下工作辊传动的四辊式CVC轧机，4、5机架

3、为上/下支撑辊直接传动的六辊式CVC轧机。五机架主传动采用了西门子大型交-交变频器矢量控制系统SIMOVERT-D，系统调速性能优良，空载时速度环静态精度为0.01，调节时间小于50ms，电流环调节时间小于6.5ms，从零到最大速度的加速时间为1S。这为能轧制高精度的镀锡原板和冷轧薄板提供了可靠保证。SIMOVERT-D传动系统由交-交变频器、励磁整流器、交流隐极同步电动机、全数字多处理器控制系统SIMADYN-D等组成，是典型的全数字矢量控制调速系统。2主传动控制系统构成主传动控制系统框图如图1所示,定子主回路由高压断路器、整流变压器、三相交-交变频器、无负荷隔离开关、交流同步电机等组成。而

4、转子（激磁）主回路由断路器、进线电抗器、激磁整流器等组成。上辊变压器接线方式为Ddo/Ddo/Ddo（即△/△-0），而下辊变压器接线方式为Dy5/Dy5/Dy5（即△/Y-5），因此上下辊两台变压器二次侧绕组相位相差30度,这样做可以减少电网的谐波。电动机的激磁绕组（既转子绕组）由一台整流变压器统一供电，每台电机转子激磁回路由单独的六脉冲整流桥供电。每套主传动的变频器由三个可控硅柜组成，每个可控硅柜是一套三相桥式无环流反并联连接的单相输出的交-交变频器，由三个单相交-交变频器柜组成一套输出Y连接方式的三相交-交变频器。电动机采用西门子直流激磁隐极式转子交流同步电机。每个机架上/下辊传动各有一

5、台，功率均为2000kW。其中1#～3#机架使用滚柱型轴承的4极电机，通过齿轮箱传动工作辊，而4#、5#机架使用轴瓦的6极电机，直接用万向轴驱动支撑辊。所有电机都采用Y形接线方式。此外由于轧机轧辊没有抱闸，为了防止主回路跳电时轧机自由停车，另设置了一套能耗制动设备，即激磁回路上并接一套蓄电池组和定子回路上并接一套制动电阻。2.1控制回路构成及设备控制部分由全数字SIMADYND控制柜及其它辅助控制柜组成。SIMADYND控制器由框架、电源、处理器板、接口板等组成。每套传动由一台SIMADYND控制，其主要控制功能有速度控制、矢量控制、相电流控制、激磁控制、工艺控制等。3交-交变频器基本工作原理

6、实际使用的三相交-交变频器由三个单相交-交变频器组成，三相输出为Y连接方式。而单相交-交变频器是一套三相桥式无环流反并联连接的可逆的可控硅整流装置。交-交变频器额定输入电压为3AC950V50Hz，额定输出电压为3AC808V，额定输入电流为3AC701A，额定输出电流为3AC859A，最大输出电流为3AC1200A。额定输出频率为22Hz，输出频率范围为6.5～22Hz。使用的可控硅元件的额定电压和电流为3500V/1670A。三相交-交变频器由三套输出电压彼此相差120°时间电角度的单相交-交变频器组成。三相交-交变频器由SIMADYND相电流处理器板控制，该控制板包括三相电流控制、电压前

7、馈控制以及三相触发脉冲控制和输出等部分。触发脉冲为双脉冲形式，保证了每个桥中的两个可控硅同时导通每个脉冲宽度为36°，保证了两组桥中的可控硅的同时导通而每个脉冲由一系列窄脉冲列组成，脉冲列里的脉冲频率为7KHz，可以提高抗干扰能力。每组桥的脉冲周期为60°，且按1、2、3、4、5、6的顺序循环触发导通可控硅。由于三相交-交变频器输出为Y连接方式，系统要能构成回路形成电流进行正常工作，变频器必须有两