用户中心

资讯 > 电动机与运动控制

一起辊道交流传动的故障分析与对策

作者:黄志刚 刘珧2007.06.29阅读 2138

    1、引言

        辊道传动最初采用单台电机通过机械齿轮箱成组驱动多个辊子;后来发展为单台电机不经过齿轮箱直接驱动单辊的传动方式,辊道传动由一套调速装置集中给多台电机供电,每台电机直接驱动单辊。如某热轧厂精轧辊道采用西门子MASTERDRIVE 6SE70变频器供电,采用VF控制或无速度编码器矢量控制

       2、辊道传动的特点

    (1)由于同一组辊道的速度一致,电机的速度也一致,可以进行集中控制,但集中控制精度不高。

    (2)由于每台电机的性能不可能完全一致,每个工作棍磨损程度不同,以及传送轧件不规则,都会导致部分电机的负荷比较大,部分电机的负荷比较小。由于调速装置不能很精确地对每台电机进行控制,当负荷增大时,只能笼统地使总输出电压与电流提高,导致负荷轻的电机端电压可能超过额定值,造成电机的绝缘劣化,特别会造成交流电机磁路饱和,电机

电流增加,发热增加。所以对每台电机必须配置过载保护。

    (3)当开关箱至每台电机的电缆长度不一致或电缆细时,由于线路压降也会造成电机的端电压不一致,从而造成部分电机的端电压减少,输出力矩下降,甚至堵转,电机电流特别大。所以,对成组传动装置,要求电机的参数尽量一致www.cechina.cn,而且配置的电缆也要尽可能短。

    (4)在传送轧件时,轧件可能受堵CONTROL ENGINEERING China版权所有,导致电机堵转,为了避免辊子堵转,要求电机与轧件之间打滑,即必须使电机的最大转矩大于打滑转矩。所以在系统设计时,传动装置及电机都要有一定的过载能力。

    (5)辊道电机一般离调速装置的距离比较远,电缆很长,而现场环境比较恶劣,高温、潮湿、腐蚀性气体,导致电缆及电机的绝缘下降。另外www.cechina.cn,变频器输出电压是PWM波形,当电缆两端阻抗不匹配时CONTROL ENGINEERING China版权所有,会产生行波反射,在电机端电压峰值可达到变频器主回路直流电压的两倍,也会造成电机及电缆绝缘劣化。

    (6)当一套调速装置带数台辊道电机时,为了保证调速装置与电机的安全,在设计时必须进行容量匹配计算与各级保护之间的匹配,避免误动与拒动。

    3、故障现象

       某热轧厂精轧GF17辊道共有19台11kW的电机,每台电机额定电流为18.5A,总额定电流为351.5A,变频装置的额定电流为560A,采用无速度编码器的矢量控制,过载能力为136% 1min。在变频装置输出到每个电机之间各配置一只额定电流为100A开关,过载整定在28A,过流瞬动电流为1000A,短路分断能力为40kA。所有开关集中安装在一个开关箱内,开关箱安装在地下电缆沟内。系统框图如图1所示。

图1系统主回路单线图
图1 系统主回路单线图

       2006年8月24日,GF17辊道中的G124电动机开关跳电,现场人员至电缆沟开关箱送上G124开关,返回操作室后发现监控系统又报G124电动机开关跳电,当现场人员再次来到电缆沟时发现该开关已烧损,触头粘连,箱内临近的开关也有不同程度的烧损,G124电机电缆也烧坏,对G124电机进行检查时,发现该电机接线柱由于锈蚀与松动,导致三相短路。故障处理与恢复时间大约为8h。辊道开关箱损坏如图2所示。

图2GF17辊道开关箱损坏情况
图2 GF17辊道开关箱损坏情况

    4、原因分析

    4.1 无速度编码器的矢量控制变频器应用在辊道传动时必须注意的事项

       变频器采用无速度编码器的矢量控制,这种方式的优点是可以省去测速装置www.cechina.cn,控制精度比VF控制高,但这种方式应用在辊道传动时必须注意以下三点。

    (1)最低运行频率不能低于1.8Hz,这种控制方式在低速时控制不稳定。
    (2)由于电机参数对采用无速度编码器的矢量控制影响比较大,所以所带电机的参数要尽量保持一致,特别要关注电缆阻抗,电机电阻等参数的自适应。
    (3)一般不可以在变频器运行过程中带电合开关;必须等变频器停下来或变频器输出频率低于10%以下,才可以带电合开关。

    4.2 计算电机侧短路时的电流大小

版权声明:版权归控制工程网所有,转载请注明出处!

频道推荐

关于我们

控制工程网 & CONTROL ENGINEERING China 全球工业控制、自动化和仪器仪表领域的先锋媒体

CE全球

联系我们

商务及广告合作
任小姐(北京)                 夏小姐(上海)
电话:010-82053688      电话:18616877918
rendongxue@cechina.cn      xiashuxian@cechina.cn
新闻投稿:王小姐

关注我们的微信

关于我们 | 网站地图 | 联系我们
© 2003-2020    经营许可编号:京ICP证120335号
公安机关备案号:110102002318  服务热线:010-82053688