在鋼鐵行業中,高爐鼓風機是煉鐵生產工藝中的重要環節,高爐鼓風系統的穩定運行直接關系到高爐的生產,是高爐爐況順行的有利保證。高爐電動鼓風機具有容量大;控制、保護系統復雜;控制環節多等特點,其拖動的同步電動機的難點在于啟動,而要保證高爐鼓風機正常啟動,保證變頻軟啟動裝置正常工作是其關鍵。因此對系統的可靠性、自動化程度和可操作性都提出了較高要求。本文以首鋼遷鋼公司4#8000m3電動鼓風機變頻軟啟動系統為研究對象,結合生產工藝要求和系統組成,研究了大型電動鼓風機變頻軟啟動系統的設計與應用,實現了應用負載換流同步電機調速技術對高爐鼓風機的啟動。本文研究的主要內容如下:(1)分析了高爐鼓風系統的工藝流程和系統組成特點及自控式同步電動機工作原理和運行性能,從變頻軟啟動出發,建立控制系統單線圖。(2)針對遷鋼電動鼓風機變頻軟啟動系統GL150變頻器與上一代SIMOVERT S變頻器進行對比并做系統分析。(3)針對高爐鼓風機無刷勵磁的特點,提出了負載換流同步電動機調速系統的數字模型及勵磁控制方案。(4)根據同步電動機軟啟動系統勵磁控制方案,基于負載換流同步電機調速技術(LCI)分析了遷鋼公司4#8000m3電動鼓風機的矢量控制。(5)針對GL150負載換流變頻調速控制系統,對遷鋼4#高爐鼓風機變頻軟啟動的硬件結構、軟件結構、網絡拓撲結構及勵磁控制原理進行設計并研究。本論文通過負載換流同步電機調速技術的研究,設計先進合理的控制方案,保證鼓風機安全生產運行,降低機組的事故率,對高爐的安全生產運行、產量的提高、節能降耗具有極其重要的意義。并對同行業此類大型軟啟動設備的研究具有借鑒作用。提出了勵磁控制方案的具體措施,使整個系統運行穩定可靠。該系統安裝調試完畢,投入運行工作穩定,啟動成功率高。在高爐日產量21000噸的前提下,送風能力達到日均8600km3,單耗82.13kWh/km3,運行狀態良好,滿足高爐生產的控制要求,為高爐生產的順、穩運行提供了保障,具有較強的實用性。
【學位單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：TF325.62;TP273
【部分圖文】：

因此要求鼓風機供風參數也要相應的變化。另一方面，氣象條件（氣溫、氣壓）也??有變化，這些都將影響鼓風機的送風量和風壓。所以要求高爐鼓風機具有一定的穩??定調節范圍。圖２．１為高爐鼓風機供風系統工藝流程圖。??空氣??－｜＜、????辦?＾?；??高爐?濾風室????冷卻塔－一一－??Ｘ???：??▼?▼???義＾?Ｔ?過濾??進氣管及??▲?器?蓄水池??１１?｜?導、ｋ????熱風爐??????Ｉ???■＾ｒ?＼ｙ?＾?＾?潤滑油站》－－－?水泵??＜?ｊ??高爐鼓風＾?Ｌ—ｉ??ｕ?Ｉ?機?＜？－－?：動力油站??文氏管?Ａ?Ｉ?Ｉ?＂??．．．１???????＼?液壓??Ｔ］＿＿＾放風門??消?《放??音?—風??１１?ｏ???器?ｙ?塔??送朋ｔｅｎ糊］＝以?＿＿??圖２．１高爐鼓風機供風系統工藝流程圖??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｂｌａｓｔ?ｆｕｒｎａｃｅ?ｂｌｏｗｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ??２．１．２局爐鼓風機電機丨ｉｄ制系統主回路??在主回路中，沒有其它調速系統中與中間回路濾波電感反并聯的續流晶閘管，??這是由于在用于軟啟動時對速度和電流響應的快速性要求不高，因此不必要在斷續??換流期間通過反并聯的續流晶閘管保存中間回路濾波電感中的電磁能量，以加快關??斷時的斷流和開通時的電流建立時間。??為了避免晶閘管串聯

第２章遷鋼高爐鼓風機變頻軟啟動的需求分析??晶閘管Ｖ?ｉ—Ａ相繞組—Ｃ相繞組—晶閘管Ｖ?２?—電源負極。現在要使電流由Ａ相流通切??換到Ｂ相流通，則應觸發晶閘管Ｖ３導通，并關斷晶閘管乂！。從圖２．５?（ｂ）中可知，如??果按正常位置換流，應在ｋ點觸發晶閘管Ｖ３換流，但當晶閘管Ｖ３導通瞬間，Ｖ！將不??承受反壓而繼續導通，結果造成換流失敗。因此，換流時刻應比Ａ、Ｂ兩相電動勢波??形交點ｋ適當提前一個換流超前角丫〇，例如在圖２．５?（ｂ）中的ｓ點換流（丫。＝６０°?）。??當時此時觸發Ｖ３時，電動勢ｅＡ＞ｅＢ，加在晶閘管Ｖ丨上的反向電壓ｅＡＢ＝ｅＡ－ｅＢ＞０，則在??兩個導通的晶閘管Ｖ３和電機Ａ、Ｂ兩相繞組之間出現一個短路電流ｉＳＬ，其方向??如圖２．５?（ａ）所示。當這個短路電流ｉＳＬ達到原來通過晶閘管Ｖ！的負載電流Ｉｄ時，晶??閘管Ｖ！就因流過的實際電流下降至０而開始關斷，負載電流Ｉ?ｄ就全部轉移到晶閘管??Ｖ３。至此

在電機學中，同步電機中電流和空載電勢之間的夾角稱為內功率因數角，通常??用Ｏ表示，在負載換流同步電機中，０?＝?７。－￥。在己知換流超前角Ｙ。、換流重疊角??Ｋ以及橫軸、縱軸同步電抗Ｘｄ、＼時，就可得到電機的電勢矢量圖，如圖３．２所示。??圖中，ｅ〇是空載電勢，Ｕ為電機端電壓，定子電阻忽略。??－２８－??
【參考文獻】

相關期刊論文 前8條

1 黃明明;林鶴云;金平;顏建虎;;新型混合勵磁同步電機分區控制系統分析與設計[J];中國電機工程學報;2012年12期

2 谷志鋒;張嶺;栗彥輝;葉秀羲;;基于DSP2407的異步電機數字式軟起動器設計[J];電機與控制應用;2011年07期

3 岳強;郭興眾;;基于Simulink的滑模軟起動器仿真研究[J];電子技術;2011年06期

4 李崇堅;;大功率交流電機變頻調速技術的研究[J];電力電子;2010年01期

5 陳明;戴衛力;官文鋒;王慧貞;;一種電勵磁雙凸極發電機調壓的硬件實現方法[J];電力電子技術;2009年08期

6 甘世紅;劉雨青;吳燕翔;褚建新;;高壓異步電動機輕載軟起動性能研究[J];電力電子技術;2008年05期

7 耿大勇;賈丹;李振剛;;基于SIMULINK異步電動機軟起動控制系統的仿真[J];遼寧工學院學報;2006年03期

8 黃純,何怡剛,江亞群;一種新的自動準同期并列算法的研究[J];中國電機工程學報;2005年03期

本文編號：2889839