專利名稱：用于大功率交流軋機(jī)的低壓變頻控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
用于大功率交流軋機(jī)的低壓變頻控制系統(tǒng)[0001]技術(shù)領(lǐng)域[0002]本實(shí)用新型屬于冶金加工領(lǐng)域，具體涉及一種用于大功率交流軋機(jī)的低壓變頻控制系統(tǒng)。[0003]背景技術(shù)[0004]軋機(jī)在冶金加工行業(yè)應(yīng)用相當(dāng)普遍，在各類型的軋機(jī)主、輔傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)中，電氣傳動(dòng)部分采用直流驅(qū)動(dòng)裝置控制較多。但是，直流調(diào)速電機(jī)存在體積笨重、電刷容易損壞和電刷換向電磁輻射劇烈、維護(hù)工作量大等缺點(diǎn)。同時(shí)，大功率的電機(jī)作驅(qū)動(dòng)時(shí)，多采用高壓供電方式，對(duì)高壓電機(jī)設(shè)備、高壓配電、人身安全等都提出了更高的要求，投入及使用維護(hù)成本較高。[0005]由于軋機(jī)的電機(jī)功率普通較大，一般超過(guò)1000KW。因此，三相交流異步電動(dòng)機(jī)在軋機(jī)上應(yīng)用特別罕見。目前在有色金屬加工等領(lǐng)域，使用軋機(jī)的電機(jī)功率一般在1500KW以下，如果選擇高壓交流、直流電機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，成本必然較高。[0006]實(shí)用新型內(nèi)容[0007]本實(shí)用新型克服上述缺點(diǎn)，提供一套原理簡(jiǎn)單、使用安全，安裝維護(hù)方便、對(duì)工廠低壓配電沒有苛刻要求的、在大功率軋機(jī)上應(yīng)用的低壓變頻控制系統(tǒng)。[0008]技術(shù)方案一種用于大功率交流軋機(jī)的低壓變頻控制系統(tǒng)，工廠配電通過(guò)一個(gè) 12脈動(dòng)輸出變壓器生成兩個(gè)相位差30 °電位隔離的三相交流，該三相交流電的一支依次連接進(jìn)線斷路器QF1、進(jìn)線接觸器KMl和進(jìn)線電抗器Ll后，與整流回饋單元UFl連接，整流回饋單元UFl輸出端與從逆變單元UF5連接，該從逆變單元UF5輸出端與大功率輔傳電機(jī)連接；三相交流電的另一支依次連接進(jìn)線斷路器QF2、進(jìn)線接觸器KM2和進(jìn)線電抗器L2后， 與整流單元UF2連接，整流單元UF2與主逆變單元UF4連接，該主逆變單元UF4輸出端與主傳電機(jī)連接；從逆變單元UF5與主逆變單元UF4并聯(lián)。[0009]在主逆變單元UF4上并列有一個(gè)逆變單元UF3。[0010]UFl為1500kw整流回饋單元，UF2為1500kw整流單元；UF3為800kw逆變單元；UF4 為1500kw主逆變單元，UF5為1500kw從逆變單元。[0011]整流回饋單元UFl包括兩個(gè)并聯(lián)的整流部分，兩整流部分的輸出端連接在一起， 兩輸入端通過(guò)自耦變壓器L4連接在一起。[0012]從逆變單元UF5輸出端通過(guò)出線電抗器L5與大功率輔傳電機(jī)連接。[0013]本系統(tǒng)的電源進(jìn)線為12脈沖供電，工廠配電只需選用一臺(tái)具有兩個(gè)副邊繞組的變壓器，生成兩個(gè)相位差30 °電位隔離的三相交流系統(tǒng)，輸出電壓為AC690V。[0014]本系統(tǒng)選取整流回饋單元，配上自耦變壓器，將系統(tǒng)的再生能量回饋到電網(wǎng)上，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。[0015]整個(gè)系統(tǒng)的整流部分采用整流回饋單元和整流單元并聯(lián)的方式為逆變器提供直流母線電壓。[0016]大功率逆變器的輸出采取主從逆變控制模式，解決單個(gè)變頻器不能驅(qū)動(dòng)大功率電機(jī)的問(wèn)題。[0017]整個(gè)系統(tǒng)采用PLC集中控制，PLC與各裝置單元構(gòu)成ftx)fibuS-DP網(wǎng)絡(luò)，觸摸屏HMI顯示和設(shè)定參數(shù)。[0018]有益效果本實(shí)用新型的系統(tǒng)利用供電方式采用12脈沖供電方式，選取整流回饋單元，配上自耦變壓器，將系統(tǒng)的再生能量回饋到電網(wǎng)上，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。系統(tǒng)的整流部分采用整流回饋單元和整流單元并聯(lián)的方式為逆變器提供能量。逆變器的輸出采取主從逆變控制模式解決大功率逆變輸出問(wèn)題。由于變頻調(diào)速在頻率范圍、動(dòng)態(tài)相應(yīng)、調(diào)速精度、低頻轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、通訊功能、智能控制、功率因數(shù)、工作效率、使用方便等方面是以往的調(diào)速方式無(wú)法比擬的，它以體積小、重量輕、通用性強(qiáng)、拖動(dòng)領(lǐng)域?qū)挕⒈Ｗo(hù)功能完善、可靠性高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，深受鋼鐵、冶金、礦山、石油、石化、化工、醫(yī)藥、紡織、機(jī)械、電力、輕工、建材、造紙、印刷、卷煙、自來(lái)水等行業(yè)的歡迎，社會(huì)效益非常顯著。[0019]
[0020]圖1是本實(shí)用新型電路原理圖。[0021]圖中標(biāo)號(hào)1為12脈沖變壓器，2為主整流單元，3為主逆變單元，4為從整流單元， 5為從逆變單元。[0022]具體實(shí)施方式
[0023]圖1中，QF1、QF2為進(jìn)線斷路器；KM1、KM2為進(jìn)線接觸器；UFl為1500kw整流回饋單元，UF2為1500kw整流單元；UF3為800kw逆變單元；UF4為1500kw主逆變單元，UF5為 1500kw從逆變單元；Li、L2為進(jìn)線電抗器、L3為出線電抗器；L4為自耦變壓器；L5為出線平波電抗器。[0024]工廠變壓器為12脈動(dòng)輸出變壓器，要求相位差30度，進(jìn)線斷路器QF1、QF2為帶通訊功能的電動(dòng)儲(chǔ)斷路器，具有斷相、過(guò)壓、欠壓、接地保護(hù)等功能，能實(shí)現(xiàn)對(duì)整流回饋單元和整流單元的有效保護(hù)；KM1、KM2合間，對(duì)整流回饋單元和整流單元送電，緊急情況時(shí)，KMU KM2分閘斷開上述裝置電源；1500kw整流回饋單元和1500kw整流單元直流母線并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置擴(kuò)容，達(dá)到3000kw，負(fù)載帶動(dòng)兩個(gè)逆變單元，一個(gè)為800KW輔傳電機(jī)的單個(gè)逆變單元，另一個(gè)為1臺(tái)1500KW主傳電機(jī)的主從逆變單元，主從逆變單元又由兩臺(tái)800KW單個(gè)逆變單元并聯(lián)使用，光纖數(shù)據(jù)交換，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變裝置的增容。[0025]軋機(jī)系統(tǒng)中主、輔傳電機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生的再生能量(發(fā)電狀態(tài)能量)會(huì)引起整流回饋單元和整流單元并聯(lián)的直流母線電壓上升，為了讓這部分多余的能量能及時(shí)回饋到電網(wǎng)上，整流回饋單元須處在發(fā)電狀態(tài)工作，需將加在逆變橋上的電網(wǎng)電壓提高20%，我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)在整流回饋單元回饋側(cè)增加自耦變壓器裝置接到電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)與這種電壓的配合。[0026]本系統(tǒng)中主從逆變單元并聯(lián)使用共同驅(qū)動(dòng)一臺(tái)電機(jī)，為了消除三相不平衡輸出造成對(duì)電機(jī)的影響，設(shè)計(jì)上增加了平衡電抗器，用來(lái)削弱對(duì)電機(jī)電流波形的失真率影響。
權(quán)利要求1.一種用于大功率交流軋機(jī)的低壓變頻控制系統(tǒng)，其特征是工廠配電通過(guò)一個(gè)12脈動(dòng)輸出變壓器生成兩個(gè)相位差30 °電位隔離的三相交流，該三相交流電的一支依次連接進(jìn)線斷路器QF1、進(jìn)線接觸器KMl和進(jìn)線電抗器Ll后，與整流回饋單元UFl連接，整流回饋單元UFl輸出端與從逆變單元UF5連接，該從逆變單元UF5輸出端與大功率輔傳電機(jī)連接； 三相交流電的另一支依次連接進(jìn)線斷路器QF2、進(jìn)線接觸器KM2和進(jìn)線電抗器L2后，與整流單元UF2連接，整流單元UF2與主逆變單元UF4連接，該主逆變單元UF4輸出端與主傳電機(jī)連接；從逆變單元UF5與主逆變單元UF4并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率交流軋機(jī)的低壓變頻控制系統(tǒng)，其特征是在主逆變單元UF4上并列有一個(gè)逆變單元UF3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率交流軋機(jī)的低壓變頻控制系統(tǒng)，其特征是UF1為 1500kw整流回饋單元，UF2為1500kw整流單元；UF3為800kw逆變單元；UF4為1500kw主逆變單元，UF5為1500kw從逆變單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率交流軋機(jī)的低壓變頻控制系統(tǒng)，其特征是整流回饋單元UFl包括兩個(gè)并聯(lián)的整流部分，兩整流部分的輸出端連接在一起，兩輸入端通過(guò)自耦變壓器L4連接在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于大功率交流軋機(jī)的低壓變頻控制系統(tǒng)，其特征是從逆變單元UF5輸出端通過(guò)出線電抗器L5與大功率輔傳電機(jī)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于大功率交流軋機(jī)的低壓變頻控制系統(tǒng)，利用供電方式采用12脈沖供電方式，選取整流回饋單元，配上自耦變壓器，將系統(tǒng)的再生能量回饋到電網(wǎng)上，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。系統(tǒng)的整流部分采用整流回饋單元和整流單元并聯(lián)的方式為逆變器提供能量。逆變器的輸出采取主從逆變控制模式解決大功率逆變輸出問(wèn)題。由于變頻調(diào)速在頻率范圍、動(dòng)態(tài)相應(yīng)、調(diào)速精度、低頻轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償、通訊功能、智能控制、功率因數(shù)、工作效率、使用方便等方面是以往的調(diào)速方式無(wú)法比擬的，它以體積小、重量輕、通用性強(qiáng)、拖動(dòng)領(lǐng)域?qū)?、保護(hù)功能完善、可靠性高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，深受鋼鐵、冶金、礦山、石油、石化、化工、醫(yī)藥、紡織、機(jī)械、電力、輕工、建材、造紙、印刷、卷煙、自來(lái)水等行業(yè)的歡迎，社會(huì)效益非常顯著。
文檔編號(hào)H02J3/38GK202261161SQ20112039165
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月15日
發(fā)明者孫肇偉, 杜少雄, 羅全軍, 邱利偉, 黃文濤 申請(qǐng)人:河南華東工控技術(shù)有限公司