變頻技術在鋼包車控制中的應用

李秀云

摘 要：鋼包車在冶金企業當中是一個至關重要的設備，它的安全性和可靠性制約著整個工藝流程，使用變頻調速和PLC自動控制，可實現其行走的平穩性和對電機的實時保護，延長設備使用壽命，防止啟動時對電機本身和電網的沖擊，保證生產順利進行。

關鍵詞：鋼包車；變頻；冶金企業

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.028

1 前言

特鋼廠50噸電爐擴容改造后，出鋼量增加，鋼包的外形尺寸也相應增大，原有的鋼包車已不滿足生產需要，需重新進行設計、制作。

冶金企業中，使用的鋼包車大部分是箱形梁式結構，采用電機、減速機驅動車輪組，缺點是鋼包車在啟動和停止的時候，鋼水由于慣性而在鋼包中劇烈擺動，嚴重時鋼水會溢出鋼包，從而造成燙傷事故的發生；還有的因為電機減速機選型不合理造成傳動機構故障頻發，影響生產的順利進行；另一個制約因素是鋼包車位于精煉工位時，由于冶煉時需要對鋼水進行攪拌，攪拌時就會帶動鋼包車左右擺動，從而造成斷電極等一系列事故。

2 變頻技術在鋼包車中的應用

隨著變頻技功能的不斷發展和完善，工廠中變頻技術的應用也越來越普遍。由于電爐鋼包車電機的生產特殊性，必須保證其在生產中的可靠性，使用變頻調速和PLC自動控制，可實現其行走的平穩性和對電機的實時保護，延長設備使用壽命，防止啟動時對電機本身和電網的沖擊，保證生產順利進行。

在此次鋼包車技術改造中選用變頻器的型號為：MicroMaster430系列變頻器，型號為HVAC（風機和水泵節能型）ECO1-4500/3，額定電壓為380V-500V，額定功率45kW，最大瞬時電流為39.6A，持續時間為60秒；具有缺相和過流保護功能。

異步電動機變頻調速系統的基本控制方式是變壓變頻（VVVF），在基頻以下采用恒壓頻比帶定子壓降補償的控制方式，基本上保持磁通φm在各級轉速上都為橫值，以便充分利用電機鐵心，發揮電機產生轉矩的能力。

（1）恒壓恒頻時異步電動機的機械特性：

最大轉矩公式為：

調速的最終目的是為了實現最大轉矩的輸出，由公式可知：最大轉矩與電網電壓的平方成正比，因此，變頻器啟動時是將電壓由0V逐漸增加到額定電壓，實現最大轉矩的輸出。

由于電爐鋼包車導軌上經常有殘留的鋼渣，故對鋼包車的行走造成阻礙，因此，只有實現鋼包車電機的最大轉矩輸出，才能使鋼包車正常行走。阻力超過輸出轉矩到一定程度了，變頻器的保護功能起作用，保護電機不被燒毀。

（2）變頻器控制接線圖：

3 變頻器的選型

本系統采用MicroMaster430系列變頻器，型號為HVAC（風機和水泵節能型）ECO1-4500/3，額定電壓為380V-500V，額定功率45kwo MicroMaster430系列變頻器是全新一代標準變頻器中的風機和泵類變轉矩負載專家，功率范圍7. 5kW至250kW。它按照專用要求設計，并使用內部功能互聯（BiCo）技術，具有高度可靠性和靈活性，牢固的EMC（電磁兼容性）設計；控制軟件可以實現專用功能：多泵切換、手動/自動切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節能運行方式等。

4 結論

采用MicroMaster430系列變頻器，充分利用其控制特性和過載能力、過電壓、欠電壓保護及變頻器過溫保護、接地故障保護、短路保護、電動機過熱保護等功能，有效提高鋼包車控制的可靠性和安全性，為生產順行提供了安全保障。

參考文獻：

[1]王延才.變頻器原理及應用[J].2015.