一、挤压造粒机组(G/P 泵)直流系统存在的问题
武汉石化公司的挤压造粒机组(G/P 泵)直流系统采用日本 TOSHIBA 公司的控制设备,于 1998 年投产至今达 8~9 年,已到设备寿命周期,目前控制系统设备老化,控制系统出现不稳定运行现象,系统的电流与速度波动很大,严重时出现振荡跳闸故障,威胁生产的正常运行。建议采用新的数字直流控制系统,保证生产的正常运行。
二、挤压造粒机组(G/P 泵)直流系统的设计依据
挤压造粒机组(G/P 泵)直流系统驱动直流电机,该电机技术参数为:
额定功率:Pe=440Kw
电枢额定电压:Ue=440VDC
电枢额定电流:Ie=1070A
额定转速:Ne=1150rmp
励磁额定电压:UФ=100VDC
励磁额定电流:IФ=14.7A
工作转速:600rmp~1100rmp
码盘反馈:增量型编码器
同时配置有两台风冷电机
三、挤压造粒机组(G/P 泵)直流系统改造方案
采用一套 siemens 公司 6RA70 装置取代 TOSHIBA 公司的直流控制回路。直流电动机、整流变压器等保留不变。6KV 电压接线至整流变压器原边,经整流变压器降压为440V 电压,整流变压器副边电压 440V 作为 6RA70 直流调速装置的进线电压。采用6RA70 直流调速装置进行速度调节与控制。6RA70 直流调速装置的电枢回路输入侧配置有进线断路器与进线电抗器,输出侧配置有平波电抗器与快开。6RA70 直流调速装置的励磁回路配置有断路器、接触器以及励磁电抗器等。控制信号有电枢回路的合闸与分闸,励磁回路的合闸与分闸;同时可以显示电枢电流与电压,励磁电流以及速度指示等信息。输入信号有 G/P 泵的压力信号作为速度给定;反馈信号有码盘检测的电机实际速度参与速度闭环系统控制。故障保护信号有电枢过流保护、电枢电压保护、励磁过流保护、励磁过压保护、失磁保护、超速保护、失速保护、接地保护等。保护动作时可以选择快开动作或断路器分闸等。其控制方案图如下:
图一:控制方案配置图
四、6RA70 直流调速装置选型与技术参数
依据齿轮泵电机的技术参数,可以选择 Siemens 公司的 6RA7093-4GV62 直流调速装置。该直流调速装置的技术参数如下:
电枢额定输入电压:3AC 575V (+15%~-20%)
励磁额定输入电压:2AC 460V(+15%~-20%)
电枢额定直流电压:Ue=600VDC
电枢额定直流电流:Ie=1600A
过载能力:最大额定电流的 180%(即 Imax=2800A)
额定输出功率:Pe=960kw
励磁额定直流电压:最大 UФ=375VDC
励磁额定直流电流:IФ =40A
五、6RA70 直流调速器调试参数设置
6RA70 直流调速器核心参数设置如下:
5.1 主速度给定值参数设置
主速度给定值 4-20mA 输入信号(端子 4-5):P700=2
P433=K0011
5.2 整流器实际供电电压
电枢回路供电电压(V)P078.001=440
励磁回路供电电压(V)P078.002=380
5.3 输入电动机数据
在下列参数中,电动机数据必须按电动机铭牌的规定写入。
电枢额定电流(A)P100=1070
电枢额定电压(V)P101=440
励磁额定电流(A)P102=14.7
速度 n1(rpm) P104=1150
电枢电流 I1(A)P105=1070
5.4 实际速度检测数据
P083=2:速度实际值由脉冲编码器提供(K0040)
P140=1:脉冲编码器类型(相位差 90°\u30340X二脉冲通道编码器(带/不带零标志)
P141=500:脉冲编码器的脉冲数(脉冲数/转)
P142= 1:设置脉冲编码器的信号电压(P142=0: 5V 信号电压; P142=1: 15V 信
号电压)
P143=1150:设置脉冲编码器的最大运行速度(转/分),参数中设置的速度相当
于实际速度(K0040)的 100%。
5.5 斜坡函数发生器
P303=20:加速时间 1(秒)
P304=30:减速时间 1(秒)
P305=00:初始圆弧 1(秒)
P306=00:最终圆弧1(秒)
六、 挤压造粒机组调速系统调试步骤
上述参数设置完好后,按下述步骤进行挤压造粒机直流系统调试。
6.1 电机空载-EMF 控制方式-速度给定固定值调试
挤压造粒机电机与减速机断开,轴间不连接,进行空载电机试运行。电机速度给定值由直流调速器固定值给出,此时直流调速器的速度给定值由参数 P401 给出,速度反馈由 EMF 内部控制。其参数设置如下:
P433=401:速度给定值由固定值 K0401 给出
P083=3:EMF 控制模式
电机速度给定值由参数 P401 按 10%、30%、50%、80%、100%等不同级别值分别
运行 5 分钟,观测电机电流与电压以及电机运行方向。
6.2 电机空载-EMF 控制方式-速度给定实际值调试
挤压造粒机电机与减速机断开,轴间不连接,进行空载电机试运行。电机速度给定值由仪表压力调节器输出 4-20mA 给出,速度反馈由 EMF 内部控制。其参数设置如下:
P433=11、P700=2:速度给定值由仪表压力调节器输出 4-20mA 给出
P083=3:EMF 控制模式
电机速度给定值由仪表压力调节器输出 4-20m 按 10%、30%、50%、80%、100%等不同级别值分别运行 5 分钟,观测电机电流与电压以及电机运行方向。
6.3 电机空载-码盘控制方式-速度给定实际值调试
挤压造粒机电机与减速机断开,轴间不连接,进行空载电机试运行。电机速度给定值由仪表压力调节器输出 4-20mA 给出,速度反馈由码盘控制。其参数设置如下:
P433=11、P700=2:速度给定值由仪表压力调节器输出 4-20mA 给出
P083=2:码盘控制模式
电机速度给定值由仪表压力调节器输出 4-20m 按 10%、30%、50%、80%、100%等不同级别值分别运行 5 分钟,观测电机电流与电压以及电机运行方向。
6.4 电机带载-码盘控制方式-速度给定实际值调试
挤压造粒机电机与减速机连接,进行带载电机试运行。电机速度给定值由仪表压力调节器输出 4-20mA 给出,速度反馈由码盘控制。其参数设置如下:
P433=11、 P700=2:速度给定值由仪表压力调节器输出 4-20mA 给出
P083=2:码盘控制模式
电机速度给定值由仪表压力调节器输出 4-20m 按 10%、30%、50%、80%、100%等不同级别值分别运行 5 分钟,观测电机电流与电压以及电机运行方向。
调试完成后其系统曲线如下:
七、 结语
武汉石化挤压造粒机组通过采用 6RA070 直流调速器改造后,机组运行稳定、可靠,
速度调节暨快速又平稳,达到了免维护、无故障的要求。