[实用新型]用于大功率交流轧机的低压变频控制系统

说明书

技术领域：

本实用新型属于冶金加工领域，具体涉及一种用于大功率交流轧机的低压变频控制系统。

背景技术：

轧机在冶金加工行业应用相当普遍，在各类型的轧机主、辅传动调速系统中，电气传动部分采用直流驱动装置控制较多。但是，直流调速电机存在体积笨重、电刷容易损坏和电刷换向电磁辐射剧烈、维护工作量大等缺点。同时，大功率的电机作驱动时，多采用高压供电方式，对高压电机设备、高压配电、人身安全等都提出了更高的要求，投入及使用维护成本较高。

由于轧机的电机功率普通较大，一般超过1000KW。因此，三相交流异步电动机在轧机上应用特别罕见。目前在有色金属加工等领域，使用轧机的电机功率一般在1500KW以下，如果选择高压交流、直流电机进行调速控制，成本必然较高。

实用新型内容：

本实用新型克服上述缺点，提供一套原理简单、使用安全，安装维护方便、对工厂低压配电没有苛刻要求的、在大功率轧机上应用的低压变频控制系统。

   技术方案：一种用于大功率交流轧机的低压变频控制系统，工厂配电通过一个12脉动输出变压器生成两个相位差30 °电位隔离的三相交流，该三相交流电的一支依次连接进线断路器QF1、进线接触器KM1和进线电抗器L1后，与整流回馈单元UF1连接，整流回馈单元UF1输出端与从逆变单元UF5连接，该从逆变单元UF5输出端与大功率辅传电机连接；三相交流电的另一支依次连接进线断路器QF2、进线接触器KM2和进线电抗器L2后，与整流单元UF2连接，整流单元UF2与主逆变单元UF4连接，该主逆变单元UF4输出端与主传电机连接；从逆变单元UF5与主逆变单元UF4并联。

    在主逆变单元UF4上并列有一个逆变单元UF3。

UF1为1500kw整流回馈单元，UF2为1500kw整流单元；UF3为800kw逆变单元；UF4为1500kw主逆变单元，UF5为1500kw从逆变单元。

整流回馈单元UF1包括两个并联的整流部分，两整流部分的输出端连接在一起，两输入端通过自耦变压器L4连接在一起。

从逆变单元UF5输出端通过出线电抗器L5与大功率辅传电机连接。

本系统的电源进线为12脉冲供电，工厂配电只需选用一台具有两个副边绕组的变压器，生成两个相位差30 °电位隔离的三相交流系统，输出电压为AC690V。

   本系统选取整流回馈单元，配上自耦变压器，将系统的再生能量回馈到电网上，达到节能降耗的目的。

   整个系统的整流部分采用整流回馈单元和整流单元并联的方式为逆变器提供直流母线电压。

   大功率逆变器的输出采取主从逆变控制模式，解决单个变频器不能驱动大功率电机的问题。

   整个系统采用PLC集中控制，PLC与各装置单元构成Profibus-DP网络，触摸屏HMI显示和设定参数。

有益效果：本实用新型的系统利用供电方式采用12脉冲供电方式，选取整流回馈单元，配上自耦变压器，将系统的再生能量回馈到电网上，达到节能降耗的目的。系统的整流部分采用整流回馈单元和整流单元并联的方式为逆变器提供能量。逆变器的输出采取主从逆变控制模式解决大功率逆变输出问题。由于变频调速在频率范围、动态相应、调速精度、低频转矩、转差补偿、通讯功能、智能控制、功率因数、工作效率、使用方便等方面是以往的调速方式无法比拟的，它以体积小、重量轻、通用性强、拖动领域宽、保护功能完善、可靠性高、操作简便等优点，深受钢铁、冶金、矿山、石油、石化、化工、医药、纺织、机械、电力、轻工、建材、造纸、印刷、卷烟、自来水等行业的欢迎，社会效益非常显著。

附图说明：

图1是本实用新型电路原理图。

图中标号1为12脉冲变压器，2为主整流单元，3为主逆变单元，4为从整流单元，5为从逆变单元。

具体实施方式：

图1中，QF1、QF2为进线断路器；KM1、KM2为进线接触器；UF1为1500kw整流回馈单元，UF2为1500kw整流单元；UF3为800kw逆变单元；UF4为1500kw主逆变单元，UF5为1500kw从逆变单元；L1、L2为进线电抗器、L3为出线电抗器；L4为自耦变压器；L5为出线平波电抗器。