三电平变频器在鞍钢粗轧机主传动上的应用

发布时间：2017-09-04 05:08

  本文关键词：三电平变频器在鞍钢粗轧机主传动上的应用

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【摘要】：热连轧带钢生产线在钢铁产品生产环节中属于规模最大、技术含量最高、投资相对较高的生产线。经过近30年的建设,中国热连轧带钢生产线的建设取得了规模数量和质量的双重飞跃。然而,中国连热轧带钢生产线的问题仍然非常突出,国民经济的发展对钢铁的产量和产品品质的要求在逐年提高。早期建设的生产线设备老化产能低,能源介质的消耗不符合国家能源政策的要求,对环境的污染日益严重,高档优质产品无法生产。因此,钢铁企业对老旧生产线进行大规模技术改造势在必行。本文依托电力电子变流技术、电力传动技术、自动控制技术,以及轧制过程自动化技术等,研究了鞍钢热轧带钢厂1780mm热连轧生产线第二架可逆粗轧机(Rougher mill 2)电气传动系统的升级改造问题。升级过程主要是利用以电子注入增强门极晶体管(IEGT)为功率元件的新型三电平中压变频调速系统TMdrive-70e2来实现。首先,本文概述了热轧工艺对主传动的要求,介绍了在轧机主传动上实际应用的交交变频调速系统和交直交变频调速系统。其次,列表分析了两种鞍钢粗轧机主传动改造技术方案,确定了最终改造技术方案。第三,分析了粗轧机旧传动装置MELVEC-3000N和新传动装置TMdrive-70e2的特点,研究了门极可关断晶闸管(GTO)和电子注入增强门极晶体管(IEGT)功率元件特性,及其用它们所构成的变频组件的异同。第四,深入阐述了三电平变频器和励磁整流器的结构和工作原理,介绍了TMdrive-70e2调试软件的主要应用,研究了轧机主传动的调试步骤。第五,详细叙述了粗轧机变频调速装置改造更新调试过程,分析对比了调试结果。最后,总结了轧机主传动设备改造和调试的经验,提出了新传动装置一些需要解决的问题。目前该变频调速装置已正式投入运行,系统的静态和动态技术指标完全能够满足轧机生产工艺要求,运行状态良好。它的成功应用证明了TMdrive-70e2装置可以完全取代MELVEC-3000N装置,解决当前鞍钢热连轧生产线轧制瓶颈的问题,为国内轧钢企业今后热连轧生产线的新建及技术改造提供参考。
【关键词】：三电平 变频调速 热连轧 主传动
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG333
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 1 交流调速技术及其在轧机主传动上的应用10-18
• 1.1 交流调速技术概述10-11
• 1.1.1 交流调速系统的特点10
• 1.1.2 交流调速的原理10-11
• 1.1.3 交流调速装置的种类11
• 1.2 交流调速技术在轧钢厂的应用11-12
• 1.3 轧钢工艺对电气传动控制的要求12-13
• 1.4 轧机主传动交流调速技术的比较13-16
• 1.4.1 交交变频调速系统14-15
• 1.4.2 三电平交直交变频调速系统15-16
• 1.5 国产轧机传动系统的发展16-17
• 1.6 轧机变频调速系统的更新换代17-18
• 2 鞍钢粗轧机传动装置18-28
• 2.1 粗轧机传动系统构成18-19
• 2.2 粗轧机传动改造方案对比19-21
• 2.3 粗轧机传动装置容量校核21-23
• 2.3.1 逆变器容量确定21-22
• 2.3.2 整流器容量确定22
• 2.3.3 励磁装置容量确定22-23
• 2.4 粗轧机新旧传动装置的比较23-28
• 2.4.1 装置主功率器件的比较23
• 2.4.2 轧机传动功率单元的比较23-25
• 2.4.3 传动装置冷却系统比较25-26
• 2.4.4 传动装置操作方式比较26
• 2.4.5 轧机传动装置整体比较26-28
• 3 三电平变频器主回路工作原理28-35
• 3.1 三电平变频器概述28-29
• 3.2 三电平逆变器工作原理29-32
• 3.3 三电平整流器工作原理32-34
• 3.4 励磁整流器工作原理34-35
• 4 轧机传动的调试软件和调试步骤35-44
• 4.1 调试软件TMdrive Navigator的使用35-38
• 4.1.1 TMdN软件主操作界面35-36
• 4.1.2 传动参数设置界面36-37
• 4.1.3 曲线记录设置界面37
• 4.1.4 故障诊断界面37-38
• 4.2 主传动的调试步骤38-44
• 4.2.1 传动装置外部条件检查38-39
• 4.2.2 传动装置内部条件确认39-40
• 4.2.3 主电机单机调整40-43
• 4.2.4 轧机机直调整43-44
• 5 粗轧机传动实物改造调试44-56
• 5.1 粗轧机传动装置实物说明44-45
• 5.2 粗轧机传动改造调试45-50
• 5.2.1 计划工期和前期工作45-46
• 5.2.2 传动设备改造调试的实施46
• 5.2.3 改造调试的两个事件46-50
• 5.3 新旧传动调试结果比较分析50-54
• 5.3.1 电机稳态速度偏差50-51
• 5.3.2 电机速度阶跃响应51-53
• 5.3.3 电机正反转响应时间53-54
• 5.4 传动调试经验体会54-55
• 5.5 新传动装置待解决问题55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-60
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况60-61
• 致谢61-62

【参考文献】

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本文编号：789502