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变频器在4#板坯连铸机中的应用

1.概述

板坯连铸机技术与传统连铸机相比,以其高拉速、高作业率、高质量的优势，近几年在国内得以较快的发展。我国板坯连铸机应用始于20世纪90年代，在板坯连铸机控制领域经过多年的实践总结出许多的成功经验。莱钢4#板坯连铸机是H型钢生产的前道工序，其产品的产量和质量直接关系后道工序H型钢产品的产量和质量。4#板坯连铸机的结晶器振动和拉矫机驱动电动机采用交流变频调速系统。结合4#板坯连铸机结晶器振动和拉矫机的工艺特性，选用高性能、超低噪声的1336IMPACT变频器。

2.1336IMPACT变频器特性

连铸机结晶器振动装置和拉矫机是连铸机的主体设备，传动控制水平要求高，也是直接影响连铸机的生产作业率和产品质量。随着交流变频技术的日益完善，连铸机结晶器振动装置和拉矫机应用变频技术已是一种必然趋势。因1336IMPACT变频器具有高的性能、超低噪声等特性，具有分开独立控制电动机的磁场和转矩的已确认了的独特的能力，使1336 IMPACT变频器在零速时仍能产生满转矩。其与通用变频器相比具有一下特点：

①采用FORCE技术，FORCE技术集中关注控制结果（即转矩控制、磁通控制），并对电动机输入端参数进行控制，以得到此结果。

②像直流电动机一样，可独立控制交流电动机的转矩和磁通。

③在安全调速范围内可直接控制转矩，包括超过额定工作转速的时刻。

④无需依赖复杂的电动机数学模型，可精确控制电动机的转矩和磁通。

⑤减少了因冲击负载或需要大的启动转矩等应用而引起的脱扣状态。以提高速度”来自佛罗里达州西棕榈滩的Composite Castings(复合铸件)有限公司的Holtzberg表示和转矩性能。

⑥获专利的电流调节器，可实现转矩的真正控制。

⑦简便的驱动程序可保证快速启动，并使用电动机铭牌上的参数快速地自整定速度和转矩环。

⑧无编码器的磁场定向控制。

⑨使用SCANport协议，为编程设备提供统一接口。

⑩内置过程微调控制器。

1336 IMPACT变频器是为简化安装和操作而设计的。但它仍有较复杂的变频器的特性。快速电动机整定步骤，让操作者通过菜单一步步输入简单的电动机参数。而其余所需参数则可自动输入。这样就不需输入复杂的电动机数据信息了。可组态的模拟器，数字量和各种通信模块的控制方式，让用户有多种选择。

使用了FORCE技术的1336 IMPACT变频器，提供了某些要求很高的拖动应用所随着全球新能源汽车景气向上需的精确的电动机速度和转矩控制，而通常这些应用多数只适宜使用直流调速器，FORCE技术是A-B获专利的磁场定向控制方法，具有分开独立控制电动机的磁场和转矩的已确认了的独特的能力，使1336 IMPACT变频器在零速时仍能产生满转矩。FORCE技术，原本是为定做的拖动系统设计的，现在在一个单独、紧凑、简单易用的机箱内就能实现。

1336 IMPACT变频器采用FORCE技术磁场定向控制专利技术，可独立控制交流电动机的磁通量和转矩电流来实现精确的转矩和功率控制，FORCE技术采--彭治军 江淮汽车公司技术中心辗环机内饰技术经理用了专利型的，宽频的电流调节器技术，加上自适用的控制器，可以对电动机的磁通量和转矩进行分离和控制，这就是FORCE技术与其它的矢量控制技术的根本区别。可获得交流电动机的速度和转矩的卓越控制性能。FORCE技术是使交流电动机真正获得“类似直流调速”性能的世界最先进的变频技术。

FORCE技术的无编码反馈控制技术，使标准的交流电动机调速范围储物柜提高到120：1。速度/转矩性能的改进，使变频器应用范围更广泛。并具有大启动转矩，1是圆弧同步齿轮带因而能适用通常是由直流电动机控制的应用场合 。

3.结晶器振动和拉矫机控制系统

板坯连铸机的控制系统由4台AB公司PLC-5系列PLC构成（板坯连铸机为3流，每铸流由一台PLC-5实现生产过程自动控制,公用设备由一台PLC-5控制）,采用DH-485数据链路，其具有如下功能：

①可支持32个设备的相互连接；多主机功能；令牌（TOKEN）传递访问控制：不间断可增加或删除链路节点的功能：链路的最大长度为4000英尺

②DH-485数据链路以“菊花链”的形充电板式将每台PLC连接到各个链路藕合器，再通过链路藕合器与编程站联系，控制系统链路连接方式如图1所示。

3.1结晶器振动控制系统

由变频器构成的结晶器振动交流调速系统,有两种操作方式,一是在操作台上手动操作PC管,二是由PLC的全自动操作.在控制室的操作台上实现手动、自动选择,手动时可在操作台上实现振动装置的振动频率（电动机速度）手动给定,在操作平台的机旁控制箱上可以控制电动机的起停。这种方式是为检修、调试设备时设置的，而连铸机正常生产是选择自动方式，此时振动电动机随着拉矫机的起停而自动起停，结晶器的振动频率是根据拉矫机速度线性变化，其线性关系有连铸工艺给定。

3.2拉矫机的控制系统

拉矫机控制系统主要担负着拉矫机的送引锭、启动、拉坯、停止的速度调节，拉矫一、二辊的压下和抬起功能，其操作权在控制室的操作台上，选择手动只能实现拉矫机的点动操

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