板材轧线卷曲炉电控系统改造
[摘要] 安钢炉卷轧钢生产线拥有当今世界上先进的卷曲轧制技术。卷曲炉是这条自动化生产线具有标志性的重要生产设备。针对卷曲炉电控系统在使用过程中暴露出的一系列问题，进行了传动设备和检测元件的改造，改造完成后，卷曲炉电控系统的综合性能指标达国内领先水平，满足了工艺要求，带来了可观的经济效益。
[关键词] 卷曲炉 传动 位移传感器
前言
安钢150吨转炉—炉卷轧机是我国仅有的两条现代化卷曲轧制生产线中的一条。这条现代化的生产线设计能力为年产板材110万吨，产品规格是4.5－50mm厚，卷曲炉是这条自动化生产线具有标志性的重要设备。因为有卷取炉的存在，钢板在25㎝以下可以实现卷轧。因此，这条单台往复式轧机生产线可以保温轧制多种超长的薄规格品种钢，生产效率是平轧的1.5倍。但在使用过程中，卷曲炉暴露出一些电气问题，如传动过载、无法实现紧急爬行、轧制信号丢失、穿带失败等，严重影响轧钢生产的顺利进行。
1.卷曲炉电气控制系统简介
卷曲炉电气自动控制系统包括卷取卷筒主传动控制、夹送辊传动、夹送辊辊缝的控制、穿带辊道位置的控制、卷曲张力控制、点火控制系统等。电气设备主要包括卷曲炉卷筒主电机、上下夹送辊电机、导向辊电机、穿带门和裙板的位置检测设备、炉底伸缩辊道、电控点火系统和热金属检测仪等检测设备。卷取炉传动装置选用TMdriver70系列，整流、逆变功率元件采用IEGT，逆变器三电平PWM输出，逆变器通过DC2450V母线与公用整流器直接连接，输出交流电压类型为2150V。夹送辊电机装置选用TMdriver10系列，整流、逆变功率元件均采用IGBT，逆变器二电平PWM输出，逆变器通过DC990V母线与公用整流器直接连接；输出电压类型为690V；夹送辊电机采用带速度传感器的矢量控制。PLC控制系统采用东芝V-3000系列。
2.卷曲炉存在的问题
2.1传动系统：轧机区传动卷曲炉卷筒两台2250KW异步电机。随着生产的进行，暴露出主传动参数设计的缺陷，时常出现整流柜过流跳闸，卷轧过程停止；传动装置采用集中整流，直流母线电压达到2450V。然而传动整流单元设计的预充电电路存在不足，在高压开关侧主电路合闸时不能实现自动预充电，会造成整流单元冲击过电流，损坏传动整流装置功率元件IEGT；卷筒不能实现紧急爬行。正常情况下卷筒在主电机拖动下爬行或工作，设备故障的情况下卷筒因紧急爬行功能未发挥作用而停转，在高温板坯烘烤下，价值超百万元的卷筒因局部过热容易变形损坏而报废；夹送辊电机在原设计的工况下，需要跟随轧机和卷曲炉进行频繁的转向切换。频繁的启停容易导致电机线圈发热、绝缘受损。四台夹送辊电机在两个月内总共有三台电机烧毁，损失巨大。
2.2现场检测元件：正常的卷曲炉穿带门和裙板所处位置的信号是平轧和卷轧时正常过钢的必要条件。这些位置信号用接近开关检测。轧钢时受振动、高温及穿带门和裙板无序运动的影响，传感器和感应片的设置距离不稳定，穿带门和裙板位置信号经常丢失，从而导致平轧、卷轧中断；卷曲炉夹送辊辊缝位置和位移传感器输出是非线形关系，标定后读数最大误差达20㎜左右，影响卷轧时穿
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