中厚板精軋機主傳動跳閘原因分析及處理

【摘要】介紹武鋼中厚板精軋機基本控制系統(tǒng)，針對在軋制薄板時主傳動頻繁跳閘現(xiàn)象，借助過程數(shù)據(jù)采集（PDA）對跳閘原因進行了分析并對系統(tǒng)參數(shù)進行改進，效果顯著。

【關(guān)鍵詞】精軋機；SIMADYN-D；跳閘

1、主傳動系統(tǒng)介紹

武鋼熱軋總廠中厚板分廠精軋機為1998年改造的3000mm四輥軋機，精軋機主傳動電動機上下輥均為4000 kW同步電動機，額定電壓1650V；額定電流1469A；頻率6Hz/12Hz；速度（60/120）r/min。軋機主傳動采用大功率凸極同步電動機全數(shù)字交一交變頻矢量控制的交流調(diào)速裝置。交一交變頻裝置由三臺電網(wǎng)自然換流，無環(huán)流可逆變流器，整流變壓器，勵磁主回路及調(diào)速矢量控制系統(tǒng)所組成。主傳動控制系統(tǒng)是從SIEMENS公司引進的SIMADYN—D全數(shù)字64位機矢量控制交一交變頻控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)從投產(chǎn)應用至今具有控制精度高、響應快速、可靠性強及易于維護的優(yōu)良品質(zhì)【1】。

2、跳閘原因分析

該中厚板廠在2012年前所有產(chǎn)品厚度均在10mm以上，2012年開始為滿足鋼材市場行情需要，中厚板廠開始軋制6mm、8mm薄板，在軋制過程中發(fā)現(xiàn)精軋機主傳動上輥頻繁出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，造成鋼板軋廢和非計劃較多，嚴重影響了正常生產(chǎn)節(jié)奏和產(chǎn)品成本。通過多次調(diào)用跳閘時精軋機PDA數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)主傳動跳閘均為上輥過流跳閘，且跳閘時刻點均在某一道次的拋鋼時刻。

通過觀測上下輥電流曲線圖可以看出鋼板軋制拋鋼前上輥電流上升明顯，下輥電流反而下降，上下輥電流不具有跟隨性。進一步調(diào)用軋制薄板時上輥速度曲線如下。

從圖1可以很明顯看出在軋鋼時由于工藝需要考慮鋼板溫降的影響，軋制設定速度達到75r/min，在拋鋼時刻因為主傳動電動機突然失去負載，上輥轉(zhuǎn)速最高上升到98r/min，遠大于同步轉(zhuǎn)速60r/min，電機此時處于發(fā)電狀態(tài)，電動機定子繞組每相反電勢為【2】：

由上式可知電動機轉(zhuǎn)速越高，反電勢越大。反電勢產(chǎn)生的電流疊加造成上輥電機電流過大，結(jié)合上下輥電流同步性較差的特性，總結(jié)出軋機上輥過流跳閘的兩點原因：

1、上下輥電機特性不一致導致上下輥電流跟隨性較差，拋鋼時上輥承擔了主要負荷，從而上輥電機電流明顯高于下輥電機電流。

2、軋制薄板時拋鋼速度過高，導致拋鋼時電機實際速度過高，反電勢過大，電流疊加導致上輥電流容易超過設定保護值。

3、采取措施

針對以上問題點，采取了以下兩點措施：

1、將上下輥電機負荷平衡調(diào)節(jié)幅值由原8%增加到10%，同時在原速度調(diào)節(jié)負荷平衡的基礎上增加上下輥電機電流環(huán)負荷平衡調(diào)節(jié)，加快負荷平衡調(diào)節(jié)響應時間和力度。

2、利用精軋機前后熱金屬檢測儀在系統(tǒng)中增加軋鋼時鋼板位置跟蹤修正程序，提高鋼板位置跟蹤精度到0.2米，確保在拋鋼前1.0米時將軋機速度控制在50r/min以下。

實施以上措施后，精軋機軋制薄板時上下輥電流曲線如圖2。

可以看到上、下輥電流跟隨性較好，上下輥負荷平衡調(diào)節(jié)效果明顯改善，拋鋼速度在50r/min，上輥電流在拋鋼時刻電流升幅明顯降低。

4、結(jié) 語

通過近半年的實際生產(chǎn)檢驗，采取改進措施后精軋機主傳動過流跳閘現(xiàn)象由原來月平均8次降到目前1次，每年減少非計劃和廢鋼費用200余萬元，經(jīng)濟效益顯著。

參考文獻

[1]王躍強，李剛夫，苗勁蓬.八鋼中厚板軋機交—交變頻主傳動控制系統(tǒng)的特點[J].新疆鋼鐵，2009（4）：1-3.

[2]顧繩谷.電機及拖動基礎[M].北京：機械工業(yè)出版社，2000.192-193.

作者簡介

廖生偉（1979--），男（漢），湖北仙桃人，現(xiàn)職稱：工程師，學歷：碩士研究生，研究方向：主要從事鋼廠設備技術(shù)管理工作。