1 مقدمة
عملية تصنيع الصلب من محرك التردد في محطة هينان ياكسين لصناعة الصلب معقدة ، مع العديد من معايير الكشف وعمليات المعدات المتكررة.دقة الكشف عن معايير العملية ومستوى التحكم التلقائي مرتبطة مباشرة بجودة وإنتاج الصلب المنصهرلهذا السبب there must be a set of control systems with accurate and timely detection and a high level of automatic control in order to stabilize production and meet the needs of enterprise survival and development.
2 خصائص الحمل من إمالة محرك التردد
تصنيع الصلب هو وضع الحديد المنصهر والقطع الصلبة من الفرن العالي في فرن تصنيع الصلب ، من خلال عملية إزالة الكربون الاكسدة والخردة للحد من العناصر الضارة ،إزالة غازات الفرن والحطاموالصلب المنصهر الذي يفي بالمتطلبات.
هناك حالياً ثلاث طرق صناعة الصلب الرئيسية، وهي صناعة الصلب المفتوحة، وصناعة الصلب ذات التردد، وصناعة الصلب بالفرن الكهربائي.معظمهم يستخدمون محركات التردد المضخة بالأكسجين لصنع الصلبتفوقها تساعد على أتمتة عملية الإنتاج.
2.1 المعدات الرئيسية لصناعة الصلب من أجل الأكسجين
(1) معدات توريد المواد الخام: بما في ذلك توريد حاويات الحديد المنصهر والمواد السائبة والسبائك الحديدية.
(2) المعدات الرئيسية للدفع الترددي: تتكون من جسم الفرن، جهاز دعم جسم الفرن ونظام التحكم بالدفع الكهربائي لتواء جسم الفرن ، إلخ.
(3) جهاز نفخ الأكسجين: عندما تدفع تردد الأكسجين صناعة الصلب ، يتم استخدام كمية كبيرة من الأكسجين ، ويتطلب إمدادات الأكسجين في الوقت المناسب ، فإن ضغط الأكسجين مستقر وآمن وموثوق به.يجب أن يكون هناك مجموعة كاملة من المعدات لضمان إمدادات الأكسجين إلى محرك التردد;
(4) معدات معالجة تنقية غازات الدخان
(5) معدات معالجة الحصى، ومعدات التكرير خارج الفرن، ومعدات صب البلاط.
وفقًا لمتطلبات العملية ، فإن زاوية الانحناء للجهاز الترددي هي + أو - 360 درجة. الجزء السفلي من محرك الفرن للجهاز الترددي أعلى من الجزء العلوي ،والجزء السفلي أثقل من الجزء العلويتم تصميمه وفقا لحظة إيجابية. لذلك، عندما نظام التحكم الكهربائي عجلة القيادة تفشل أو قوة الفرامل غير كافية،الاعتماد على اللحظة الإيجابية لجسم الفرن لضمان أن فم الفرن إلى الأعلى، ولا يحدث أي حادث سقوط الفولاذ.
عندما يعمل محرك التردد بشكل طبيعي، إذا كان الحديد المنصهر يحتاج إلى التخلص منه، فإن المحرك سيؤدي إلى عزم دوران إيجابي لدفع محرك التردد إلى الانحناء ببطء.بعد صب الصلب المنصهر، يجب إعادة جسم الفرن إلى الموقف الطبيعي ببطء. في هذا الوقت ، يجب إعادة طاقة محرك التردد إلى النظام ،و يعمل المحرك في حالة التغذية الراجعة.
2.2 متطلبات محرك التردد لنظام النقل
بسبب خصائص تكنولوجيا محرك التردد وتكنولوجيا النقل ، فإن محرك التردد لديه متطلبات عالية على نظام النقل:
(1) محرك تردد الانحناء الميكانيكي يمكن أن يدور باستمرار 360 درجة ، ويمكن أن تتوقف بدقة في أي موقف ، ويجب أن يكون أيضا أداء التحكم في السرعة وفقا لمتطلبات العملية.يمكن أن يكون موقف إمالته بعض متطلبات الارتباط مع المعدات ذات الصلة مثل رمح الأكسجين، عربات المكعبات ومغطاة الدخان
(2) يجب أن يكون هناك أقصى قدر من السلامة والموثوقية أثناء التشغيل.يجب أن تكون آلة الانحناء قادرة على الاستمرار في العمل لفترة قصيرة والحفاظ عليها حتى نهاية الفرن الأول لصناعة الصلب، حتى لو حدثت آلة الانحناء عندما لا يمكن السيطرة على الحادث ، فإن الفرن لن ينقلب تلقائيًا ويسبب حادث "حديد إلى أسفل".
(3) يجب أن يكون للآلات المتميلة مرونة جيدة لتخفيف الأحمال الصدمية والاهتزازات الدوارة الناجمة عن البدء والكبح.
أداة رئيسية أخرى لصناعة الصلب ذات الحركة الترددية هي رمح الأكسجين.
قاذفة الأكسجين هي حمولة محتملة نموذجية. بمجرد فتح جهاز الفرامل، فإن محرك قاذفة الأكسجين سيكون على الفور محمل بنسبة 100٪. عندما يتم رفع قاذفة الأكسجين،العزم الكهرومغناطيسي للمحرك يتغلب على عزم الحمل. يعمل المحرك في حالة كهربائية. عندما ينخفض رمح الأكسجين ، فإن عزم الدوران يحرك المحرك للدوران. يعمل المحرك في حالة الفرامل الارتجاعية.مماثلة لنظام التحكم في الانحناءيجب أن يعمل نظام التحكم في ناقل الأكسجين أيضاً بالتنسيق مع جهاز الفرامل لمنع ظاهرة "التدحرج".ولها أيضاً عزم بدء كاف وقدرة زيادة في الحملويمكن ضبط السرعة
عادة ما يتم تجهيز محرك التردد بمجموعتين من أسلحة الأكسجين ، مجموعة واحدة تعمل ، والمجموعة الأخرى احتياطية أو تم إصلاحها.
تكوين نظام التحكم في محرك التردد من محرك التردد 3 التردد في مصنع صناعة الصلب لشركة سانغانغ
ووفقاً لميل محرك التردد وخصائص نظام تحكم رمح الأكسجين، تم اختيار عاكس سلسلة ACS880 من INOMAX.
3.1 الخصائص التقنية لمحول INOMAX ACS880
الخصائص التقنية لـ INOMAX ACS880 سلسلة عاكس هي كما يلي ، فهي مناسبة بشكل خاص للتحكم في محرك التردد هنا:
من خلال تقنية التحكم المباشر في عزم الدوران ، يتم استخدام تدفق الستاتور والعزم الدوران كمتغيرات التحكم الرئيسية.يسمح الجمع بين معالج الإشارة الرقمية عالية السرعة ونموذج برنامج المحرك المتقدم بتحديث حالة المحرك في 40،000 مرة في الثانية. نظرًا لأن حالة المحرك وقيمة المقارنة بين القيمة الفعلية والقيمة المعطاة يتم تحديثها باستمرار ، يتم تحديد كل حالة التبديل في المحول بشكل فردي.وهذا يعني أن نظام القيادة يمكن أن تنتج أفضل مزيج من المفاتيح والاستجابة بسرعة للتغيرات الديناميكية مثل اضطرابات الحمل وفشل الطاقة الفوريفي DTC ، لا توجد حاجة إلى محول PWM الذي يتحكم في الجهد والتردد بشكل منفصل. وبالتالي ، لا توجد تردد قطع ثابت. في التشغيل الفعلي ، يتم تحويل التردد إلى التردد المحدد.لن يتم إنتاج ضوضاء عالية التردد التي تنتجها المحولات الأخرى التي تدفع المحرك، واستهلاك الطاقة من عاكس نفسه سوف تقل أيضا.
المفاعل المتردد القياسي المدمج يقلل بشكل كبير من محتوى الهرمونات من الدرجة العالية من مصدر الطاقة الوارد ، يقلل كثيرا من الإشعاع الكهرومغناطيسي للمحول ،ويحمي ثنائي المكافئ ومكثف المرشح من تأثير الجهد والتيار.
عزم الدوران الكامل في سرعة الصفر: يمكن للمحرك الذي يعمل بواسطة ACS880 الحصول على عزم الدوران الاسمي للمحرك في سرعة الصفر ، ولا يتطلب ردود فعل من مكيف بصري أو محرك عداد التسارع.عاكس التحكم في المتجه يمكن أن تحقق فقط الناتج العزم الكامل عندما يكون بالقرب من سرعة الصفر.
يسمح التحكم الدقيق في عزم الدوران الذي يوفره DTC لـ ACS880 بتوفير عزم بدء أقصى قابل للسيطرة والمستقر. يمكن أن يصل عزم بدء القيادة الأقصى إلى 200٪ من عزم الدوران الاسمي للمحرك.
بدء التشغيل التلقائي: تتجاوز خصائص بدء التشغيل التلقائي لجهاز ACS880 أداء بدء الطيران والبدء التكامل لدفع التردد الشامل.لأن ACS880 يمكن أن تقيس حالة المحرك في غضون بضعة ميلي ثانية، يمكن تشغيله بسرعة في غضون 0.48 ثانية في أي حالة. يجب أن يكون عاكس التحكم في المتجه أكبر من 2.2 ثانية.
في وضع تحسين التدفق ، يتم تكييف تدفق المحرك تلقائيًا مع الحمل لتحسين الكفاءة وتقليل ضوضاء المحرك. ويرجع ذلك إلى تحسين التدفق المغناطيسي.على أساس الأحمال المختلفة، يمكن زيادة الكفاءة الإجمالية للمحول والمحرك بنسبة 1-10٪.
التحكم الدقيق في السرعة: يبلغ خطأ السرعة الديناميكية لـ ACS880 0.3٪ في تطبيق الحلقة المفتوحة و 0.1٪ في تطبيق الحلقة المغلقة. عاكس التحكم بالمتجه أكبر من 0.8٪ في الحلقة المفتوحة و 0.8٪ في الحلقة المغلقة.3٪ في الحلقة المغلقةدقة ثابتة من ACS880 محرك التردد التردد هو 0.01٪.
التحكم الدقيق في عزم الدوران: يمكن أن يصل وقت استجابة خطوة عزم الدوران الديناميكي إلى 1-5ms في تطبيقات الحلقة المفتوحة ، بينما يحتاج عاكس التحكم بالمتجه إلى 10-20ms في الحلقة المغلقة و 100-200ms في الحلقة المفتوحة.
قدرة محرك التردد لمصنع هيلان ياكسين للصلب هي 100 طن، محركات الانحناء من محرك التردد هي 4 مجموعات من محركات تحويل التردد 90 كيلوواط،ومحركات أوكسجين الرماح هي مجموعتين من محركات تحويل التردد 75 كيلوواط;
3.2 وضع التحكم في الانحناء وبرمية الأكسجين
(1) التحكم في الانحناء
عادة ما يتم إمالة محرك التردد بواسطة 3-4 محركات ، لذلك من أجل أن يعمل النظام بشكل أكثر موثوقية واستقرارا ، يجب أن تكون هذه المحركات متوازنة في الحمل ، أيجميع المحركات لديها نفس الطاقة.
وبما أن هذه المحركات الأربعة متصلة بشكل جامد، فإن سرعات جميع المحركات مطلوبة لتكون متزامنة تمامًا. وبالتالي فإن ناقل التحويل من المحركات الأربعة يتبنى التحكم في المدير / العبد،و 4 محولات متصلة بالألياف البصريةولذلك، في تكوين النظام، يتم استخدام محرك تردد تردد واحد كالمعلم، ويستخدم لتعديل السرعة وإعداد عزم دوران الخروج،و غيرها من محركات التردد التردد تستخدم كعبيد لمتابعة استجابة عزم الدوران من السيد، كما هو مبين في الشكل 2. مقارنة مع طريقة التحكم التقليدية، هذا الاستخدام يحسن أداء النظام إلى مستوى جديد.حل تماما ظاهرة "الاهتزاز" و "هز الرأس" من محرك التردد الناجمة عن تشغيل المحرك غير متزامن.
4 محولات يمكن التبديل بين السيد والعبيد، ولكن يمكن أن يكون هناك سيد واحد فقط في نفس الوقت، والثلاثة الآخرين هم العبيد.السيد يتبنى وضع التحكم في السرعة والعبيد يتبنى وضع التحكم في عزم الدورانيرسل المالك أوامر التحكم إلى العبيد. ويقبل العبد أوامر البدء والإيقاف من المضيف وقيمة عزم الدوران المحددة للعمل.
عندما تفشل آلة العبيد، فإنه لا يؤثر على التواصل والإجراءات بين السيد والعبيد الآخرين، لذلك فإنه يمكن أن تستمر في تشغيل والانتظار لصيانة مناسبة؛ عندما يفشل السيد،العبد يتوقف لأنه لا يستطيع تلقي الإشارة من السيد في هذا الوقتبعد الانتهاء من التبديل ، يرسل المعلم أمر إعادة تعيين لمزامنة الإشارة ،و إشارة فشل العبد تختفيعندما يكون النظام طبيعيًا، استمر في التشغيل. انتظر حتى الوقت المناسب لإصلاح المعدات المعيبة.
عندما يكون المالك طبيعياً و 3 عبيد يبلغون عن أخطاء في نفس الوقت، فهذا يعني أن هناك مشكلة في الاتصال.جميع العبيد تم تحويلهم إلى السيد في هذا الوقت، أي أن 4 محولات تقوم بتحكم السرعة في نفس الوقت. عندما تكون متاحة، تحقق من مشاكل الاتصال على الفور.
يجب ملاحظة أنه عند فحص و إصلاح المحول، إذا كان من المطلوب أن تستمر المحولات الأخرى في العمل في هذا الوقت،لأن شبكة الاتصال بالألياف الضوئية قد تم فصلها بعد إيقاف تشغيل المحول، لا يمكن لغيرها من المحولات تنفيذ نظام التحكم الرئيسية/العبدة ويجب التبديل إلى نظام التحكم الرئيسية/العبدة. بعد الانتهاء من الإصلاح الرئيسي، قم بالتبديل إلى وضع التحكم الرئيسية/العبدة.
إذا تم تنفيذ التبديل الطبيعي بين master/slave، فسوف يبلغ slave عن فشل بسبب فشل مؤقت في إشارة master. عندما يتم الانتهاء من التبديل بين master/slave،بعد أن يرسل المعلم أمر إعادة ضبط، كل إشارات الإنذار يمكن القضاء عليها.
نظرًا لأن محرك التردد هو حمولة ذات عزم بدء كبير ، فإن طريقة البدء هي طريقة بدء عزم بدء عالي مع إثارة ثابتة ، وطريقة التوقف هي طريقة وقف المنحدر.ويتم استخدام طائرة الفرامل ومقاومة الفرامل لاستيعاب الطاقة العائدة.
من أجل التنسيق مع جهاز الفرامل بدقة ، عندما تصل سرعة المحول إلى سرعة الصفر المطلق ، يقوم المحول بإخراج تعليمات للتحكم في جهاز الفرامل ،ويتم تشغيل جهاز اتصال الفرامل بواسطة المرور المتوسط، ومن ثم يقوم المحول بإيقاف الإثارة، مما يمكن أن يضمن أن جهاز الانحناء لن يظهر ظاهرة "التدحرج".
(2) مراقبة رمح الأكسجين
المفتاح للسيطرة على رمح الأكسجين هو أنه بعد فتح الفرامل، يجب أن يكون المحرك محمل بنسبة 100٪.يجب أن تؤدي ناقل التروس إلى 150٪ على الأقل من عزم الدوران عند سرعة الصفر لمنع رمح الأكسجين من "الانزلاق".
يمكن أن يوفر وضع التحكم المباشر في عزم دوران عاكس INOMAX ما يصل إلى 200٪ من عزم دوران الخروج عند سرعة الصفر.برنامج رفع مخصص له وظيفة ذاكرة عزم الدوران لتذكر عزم الدوران البداية المطلوبة من قبل رمح الأكسجينبمجرد بدء تشغيل النظام، فقط أخرج العزمة المطلوبة لضمان التشغيل السلس لرمح الأكسجين.
وظيفة التحكم في قفل الفرامل من برنامج رفع INOMAX تضمن التشغيل الآمن للنظام.
ملخص:
محركات Inomax هي الخيار المثالي لمصانع الصلب ، مع أداء أفضل وأكثر فعالية من حيث التكلفة.
