1 परिचय
हेनान याक्सिन स्टीलमेकिंग प्लांट की फ्रीक्वेंसी ड्राइव स्टील बनाने की प्रक्रिया जटिल है, जिसमें कई डिटेक्शन पैरामीटर और लगातार उपकरण क्रियाएं होती हैं।प्रक्रिया पैरामीटर का पता लगाने की सटीकता और स्वचालित नियंत्रण का स्तर सीधे पिघले हुए स्टील की गुणवत्ता और उत्पादन से संबंधित हैइस कारण से, 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 आवृत्ति ड्राइव झुकाव के भार लक्षण
इस्पात निर्माण में उच्च भट्ठी से उबलते लोहे और इस्पात के स्क्रैप को ऑक्सीकरण decarburization और slagging की प्रक्रिया के माध्यम से, हानिकारक तत्वों को कम करने के लिए, इस्पात बनाने की भट्ठी में डालना होता है।भट्ठी गैस और स्लग निकालें, और आवश्यकताओं को पूरा करने वाले पिघले हुए स्टील।
वर्तमान में तीन मुख्य इस्पात उत्पादन विधियां हैं, अर्थात्, खुली लौ इस्पात उत्पादन, आवृत्ति ड्राइव इस्पात उत्पादन और विद्युत भट्ठी इस्पात उत्पादन।उनमें से अधिकतर स्टील निर्माण के लिए ऑक्सीजन टॉप-फ्लोटेड फ्रीक्वेंसी ड्राइव का उपयोग करते हैंइसकी श्रेष्ठता उत्पादन प्रक्रिया के स्वचालन के लिए अनुकूल है।
2.1 ऑक्सीजन टॉप-फ्रीक्वेंसी ड्राइव स्टीलमेकिंग के लिए मुख्य उपकरण
(1) कच्चे माल की आपूर्ति करने वाली उपकरण: इसमें पिघले हुए लोहे के स्क्रैप, थोक सामग्री और फेरोलिग्स की आपूर्ति शामिल है।
(2) आवृत्ति ड्राइव का मुख्य उपकरण: इसमें भट्ठी शरीर, भट्ठी शरीर समर्थन उपकरण और भट्ठी शरीर के झुकाव के लिए विद्युत ड्राइव नियंत्रण प्रणाली आदि शामिल हैं;
(3) ऑक्सीजन उड़ा डिवाइसः जब ऑक्सीजन आवृत्ति ड्राइव इस्पात निर्माण, ऑक्सीजन की बड़ी मात्रा का उपयोग किया जाता है, और समय पर ऑक्सीजन की आपूर्ति की आवश्यकता है, ऑक्सीजन दबाव स्थिर है, और सुरक्षित और विश्वसनीय है।वहाँ आवृत्ति ड्राइव के लिए ऑक्सीजन की आपूर्ति सुनिश्चित करने के लिए उपकरण का एक पूरा सेट होना चाहिए;
(4) धुआं गैस शुद्धिकरण उपचार उपकरण;
(5) स्लैग प्रसंस्करण उपकरण, भट्ठी के बाहर परिष्करण उपकरण और बैंगट कास्टिंग उपकरण।
प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार, आवृत्ति ड्राइव का झुकाव कोण प्लस या माइनस 360° है। आवृत्ति ड्राइव के भट्ठी ट्रनीयन का निचला भाग ऊपरी भाग से अधिक है,और निचला भाग ऊपरी भाग की तुलना में भारी है. यह एक सकारात्मक क्षण के अनुसार बनाया गया है. इसलिए, जब आवृत्ति ड्राइव विद्युत नियंत्रण प्रणाली विफल या ब्रेक बल अपर्याप्त है,यह सुनिश्चित करने के लिए भट्ठी शरीर के सकारात्मक क्षण पर निर्भर है कि भट्ठी मुंह ऊपर की ओर है, और कोई स्टील गिरने की दुर्घटना नहीं होती है।
जब आवृत्ति ड्राइव सामान्य रूप से काम कर रहा हो, यदि पिघले हुए स्टील को डंप करने की आवश्यकता है, तो मोटर आवृत्ति ड्राइव को धीरे-धीरे झुकाव के लिए ड्राइव करने के लिए एक सकारात्मक टॉर्क आउटपुट करेगा।पिघला हुआ इस्पात डालने के बाद, ओवन शरीर को धीरे-धीरे सामान्य स्थिति में लौटाया जाना चाहिए। इस समय, आवृत्ति ड्राइव की संभावित ऊर्जा को सिस्टम में वापस खिलाया जाना चाहिए,और मोटर प्रतिक्रिया की स्थिति में काम कर रहा है.
2.2 ट्रांसमिशन सिस्टम के लिए आवृत्ति ड्राइव की आवश्यकताएं
आवृत्ति ड्राइव की प्रौद्योगिकी और संचरण प्रौद्योगिकी की विशेषताओं के कारण, आवृत्ति ड्राइव को संचरण प्रणाली पर उच्च आवश्यकताएं हैंः
(1) यांत्रिक झुकाव आवृत्ति ड्राइव निरंतर 360° घूम सकता है, और किसी भी स्थिति में सटीक रूप से रुक सकता है, और प्रक्रिया आवश्यकताओं के अनुसार गति नियंत्रण प्रदर्शन भी होना चाहिए।इसकी झुकाव स्थिति संबंधित उपकरणों जैसे ऑक्सीजन लांस के साथ कुछ इंटरलॉकिंग आवश्यकताओं हो सकती है, लंच कार और धुआं के हुड;
(2) ऑपरेशन के दौरान अधिकतम सुरक्षा और विश्वसनीयता होनी चाहिए।झुकाव मशीन को कम समय के लिए काम करना जारी रखना चाहिए और इसे स्टील निर्माण की पहली भट्ठी के अंत तक बनाए रखना चाहिएयदि दुर्घटना को नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, तो भट्ठी स्वचालित रूप से पलट नहीं जाएगी और "स्टील डाउन" दुर्घटना का कारण नहीं बनेगी।
(3) झुकाव वाली मशीनों में स्टार्टिंग और ब्रेकिंग के कारण होने वाले झटकेदार भारों और टोकन कंपनों को बफर करने के लिए अच्छी लचीलापन होना चाहिए।
आवृत्ति ड्राइव इस्पात निर्माण के लिए एक अन्य प्रमुख उपकरण ऑक्सीजन लांसेस है।
ऑक्सीजन भाला एक विशिष्ट संभावित भार है। जैसे ही ब्रेक डिवाइस खोला जाता है, ऑक्सीजन भाला मोटर तुरंत 100% भार होगा। जब ऑक्सीजन भाला उठाया जाता है, तो मोटर को 100 प्रतिशत लोड किया जाता है।मोटर का विद्युत चुम्बकीय टोक़ भार टोक़ को पार करता है. मोटर विद्युत अवस्था में काम करता है. जब ऑक्सीजन भाला नीचे जाता है, लोड टॉर्क मोटर को घूमने के लिए खींचता है. मोटर प्रतिक्रिया ब्रेक स्थिति में काम कर रहा है.झुकाव नियंत्रण प्रणाली के समानऑक्सीजन लैंस ट्रांसमिशन कंट्रोल सिस्टम को भी ब्रेक डिवाइस के साथ समन्वय में काम करना चाहिए ताकि "रोलिंग" की घटना को रोका जा सके।और यह भी पर्याप्त प्रारंभ टॉर्क और अधिभार क्षमता हैऔर गति को समायोजित किया जा सकता है।
आवृत्ति ड्राइव आम तौर पर ऑक्सीजन के दो सेटों से लैस होता है, एक सेट काम कर रहा है, और दूसरा सेट स्पेयर या ओवरहाल है।
संगंग कंपनी के इस्पात संयंत्र में 3 आवृत्ति आवृत्ति ड्राइव की आवृत्ति ड्राइव नियंत्रण प्रणाली का विन्यास
आवृत्ति ड्राइव के झुकाव और ऑक्सीजन लैंप नियंत्रण प्रणाली की विशेषताओं के अनुसार, INOMAX के ACS880 श्रृंखला इन्वर्टर का चयन किया गया था।
3.1 INOMAX ACS880 श्रृंखला इन्वर्टर की तकनीकी विशेषताओं
INOMAX ACS880 श्रृंखला इन्वर्टर की तकनीकी विशेषताएं निम्नलिखित हैं, यह विशेष रूप से आवृत्ति ड्राइव नियंत्रण के लिए उपयुक्त हैः
प्रत्यक्ष टोक़ नियंत्रण तकनीक द्वारा, स्टेटर प्रवाह और टोक़ का उपयोग मुख्य नियंत्रण चर के रूप में किया जाता है।उच्च गति डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर और उन्नत मोटर सॉफ्टवेयर मॉडल का संयोजन मोटर की स्थिति को 40 पर अद्यतन करने में सक्षम बनाता हैचूंकि मोटर की स्थिति और वास्तविक मूल्य और दिए गए मूल्य के बीच तुलनात्मक मूल्य लगातार अद्यतन किए जाते हैं, इसलिए इन्वर्टर की प्रत्येक स्विचिंग स्थिति को व्यक्तिगत रूप से निर्धारित किया जाता है।इसका मतलब है कि इसकी ड्राइव प्रणाली स्विच का सबसे अच्छा संयोजन पैदा कर सकती है और लोड गड़बड़ी और तत्काल बिजली की विफलता जैसे गतिशील परिवर्तनों के लिए जल्दी से प्रतिक्रिया कर सकती है. डीटीसी में, एक पीडब्ल्यूएम मॉड्यूलेटर की आवश्यकता नहीं है जो वोल्टेज और आवृत्ति को अलग से नियंत्रित करता है। इसलिए, कोई निश्चित काटने की आवृत्ति नहीं है। वास्तविक संचालन में, पीडब्ल्यूएम मॉड्यूलेटर का उपयोग करने के लिए, पीडब्ल्यूएम मॉड्यूलेटर का उपयोग करना आवश्यक है।मोटर को चलाने वाले अन्य इन्वर्टरों द्वारा उत्सर्जित उच्च आवृत्ति शोर उत्पन्न नहीं होगा, और इन्वर्टर की बिजली की खपत भी कम हो जाएगी।
मानक अंतर्निहित एसी रिएक्टर महत्वपूर्ण रूप से आने वाली बिजली की आपूर्ति की उच्च क्रम सामंजस्य सामग्री को कम करता है, इन्वर्टर की विद्युत चुम्बकीय विकिरण को बहुत कम करता है,और वोल्टेज और वर्तमान के प्रभाव से rectifier डायोड और फिल्टर संधारित्र की रक्षा करता है.
शून्य गति पूर्ण टोक़ः ACS880 द्वारा संचालित मोटर शून्य गति पर मोटर का नाममात्र टोक़ प्राप्त कर सकता है, और एक ऑप्टिकल एन्कोडर या एक टैकोमीटर मोटर की प्रतिक्रिया की आवश्यकता नहीं है।वेक्टर नियंत्रण इन्वर्टर केवल जब यह शून्य गति के करीब है पूर्ण टोक़ उत्पादन प्राप्त कर सकते हैं.
डीटीसी द्वारा प्रदान किए गए सटीक टॉर्क नियंत्रण एसीएस880 को एक नियंत्रित और स्थिर अधिकतम स्टार्ट टॉर्क प्रदान करने में सक्षम बनाता है। अधिकतम स्टार्ट टॉर्क मोटर के नामित टॉर्क का 200% तक पहुंच सकता है।
स्वचालित प्रारंभ: ACS880 की स्वचालित प्रारंभ विशेषता उड़ान प्रारंभ और सामान्य आवृत्ति आवृत्ति ड्राइव की अभिन्न प्रारंभ की कार्यक्षमता से अधिक है।क्योंकि ACS880 कुछ मिलीसेकंड के भीतर मोटर की स्थिति को माप सकता है, यह किसी भी स्थिति में 0.48 सेकंड के भीतर जल्दी से शुरू किया जा सकता है। वेक्टर नियंत्रण इन्वर्टर 2.2 से अधिक की जरूरत है।
प्रवाह अनुकूलन मोड में, मोटर प्रवाह स्वचालित रूप से दक्षता में सुधार और मोटर शोर को कम करने के लिए लोड के अनुकूल है। यह चुंबकीय प्रवाह के अनुकूलन के कारण है।विभिन्न भारों के आधार पर, इन्वर्टर और मोटर की कुल दक्षता में 1%-10% की वृद्धि की जा सकती है।
सटीक गति नियंत्रण: ACS880 की गतिशील गति त्रुटि ओपन-लूप अनुप्रयोग में 0.3%s और बंद-लूप अनुप्रयोग में 0.1%s है। वेक्टर नियंत्रण इन्वर्टर ओपन-लूप में 0.8%s से अधिक है और 0.1%s बंद-लूप अनुप्रयोग में है।बंद चक्र में 3%ACS880 आवृत्ति आवृत्ति ड्राइव की स्थैतिक सटीकता 0.01% है।
सटीक टोक़ नियंत्रण: गतिशील टोक़ चरण प्रतिक्रिया समय खुले लूप अनुप्रयोगों में 1-5ms तक पहुंच सकता है, जबकि वेक्टर नियंत्रण इन्वर्टर को बंद लूप में 10-20ms और खुले लूप में 100-200ms की आवश्यकता होती है।
हेलन याक्सिन स्टीलमेकिंग प्लांट की आवृत्ति ड्राइव क्षमता 100 टन है, आवृत्ति ड्राइव के झुकाव मोटर 90kW आवृत्ति रूपांतरण मोटर के 4 सेट हैं,और ऑक्सीजन लैंस मोटर्स 75kW आवृत्ति रूपांतरण मोटर्स के 2 सेट हैं;
3.2 झुकाव और ऑक्सीजन लैंप नियंत्रण स्थिति
(1) झुकाव नियंत्रण
आम तौर पर, आवृत्ति ड्राइव के झुकाव 3-4 मोटर्स द्वारा किया जाता है, इसलिए सिस्टम को अधिक विश्वसनीय और स्थिर रूप से काम करने के लिए, इन मोटर्स को भार संतुलित किया जाना चाहिए, अर्थात,सभी मोटर्स में एक ही आउटपुट है.
चूंकि ये 4 मोटर्स कड़ाई से जुड़े हुए हैं, इसलिए सभी मोटर्स की गति को पूरी तरह से सिंक्रनाइज़ करने की आवश्यकता है। इसलिए 4 मोटर्स का ट्रांसमिशन मास्टर/स्लेव कंट्रोल को अपनाता है,और 4 इन्वर्टर ऑप्टिकल फाइबर द्वारा जुड़े हुए हैंइसलिए, प्रणाली विन्यास में, एक आवृत्ति आवृत्ति ड्राइव मास्टर के रूप में प्रयोग किया जाता है, और यह गति समायोजन और आउटपुट टॉर्क सेटिंग के लिए प्रयोग किया जाता है,और अन्य आवृत्ति आवृत्ति ड्राइव मास्टर के टोक़ प्रतिक्रिया का पालन करने के लिए दास के रूप में इस्तेमाल कर रहे हैं, जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है। पारंपरिक नियंत्रण विधि की तुलना में, यह उपयोग प्रणाली के प्रदर्शन को एक नए स्तर पर सुधारता है।पूरी तरह से असिंक्रोनस मोटर ऑपरेशन के कारण आवृत्ति ड्राइव के "nodding" और "सिर हिला" की घटना को हल.
4 इन्वर्टर मास्टर और गुलाम के बीच स्विच किया जा सकता है, लेकिन एक ही समय में केवल एक मास्टर हो सकता है, और अन्य तीन गुलाम हैं।मास्टर गति नियंत्रण मोड और गुलाम टॉर्क नियंत्रण मोड को अपनाता है. स्वामी नियंत्रण आदेशों को दासों को भेजता है. दास मेजबान से प्रारंभ और रोक आदेशों को स्वीकार करता है और टॉर्क सेट मूल्य कार्य करने के लिए।
जब एक गुलाम मशीन विफल हो जाती है, यह मास्टर और अन्य दासों के बीच संचार और कार्यों को प्रभावित नहीं करता है, इसलिए यह चलना जारी रख सकता है और उचित रखरखाव की प्रतीक्षा कर सकता है; जब मास्टर विफल होता है,दास बंद हो जाता है क्योंकि यह स्वामी से संकेत प्राप्त नहीं कर सकता इस समय, एक गुलाम मास्टर के लिए स्विच किया जाता है, और असफल मास्टर गुलाम के लिए स्विच किया जाता है. स्विच पूरा होने के बाद, मास्टर सिग्नल को सिंक्रनाइज़ करने के लिए एक रीसेट कमांड भेजता है,और गुलाम विफलता संकेत गायब हो जाता है. जब सिस्टम सामान्य हो जाता है, चलना जारी रखें. दोषपूर्ण उपकरण की मरम्मत के लिए उपयुक्त समय तक प्रतीक्षा करें.
जब मास्टर सामान्य है और 3 दास एक ही समय में दोषों की रिपोर्ट, इसका मतलब है कि संचार में एक समस्या है।इस समय सभी दासों को स्वामी पर स्विच किया जाता है, यानी 4 इन्वर्टर एक ही समय में गति नियंत्रण कर रहे हैं। जब उपलब्ध हो, संचार समस्याओं के लिए तुरंत जांच करें।
यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इन्वर्टर का निरीक्षण और मरम्मत करते समय, यदि अन्य इन्वर्टरों को इस समय चलना जारी रखना आवश्यक है,चूंकि इनवर्टर को बंद करने के बाद ऑप्टिकल फाइबर संचार नेटवर्क को डिस्कनेक्ट कर दिया गया है, अन्य इन्वर्टर मास्टर/स्लेव नियंत्रण नहीं कर सकते हैं और इसे स्विच किया जाना चाहिए मेजबान चलना जारी रख सकता है। ओवरहाल पूरा होने के बाद, मास्टर/स्लेव नियंत्रण मोड पर स्विच करें।
यदि एक सामान्य मास्टर/स्लेव स्विच किया जाता है, तो गुलाम मास्टर सिग्नल की अस्थायी विफलता के कारण विफलता की रिपोर्ट करेगा। जब मास्टर/स्लेव स्विच पूरा हो जाता है,मास्टर एक रीसेट कमांड भेजने के बाद, सभी अलार्म सिग्नल को समाप्त किया जा सकता है।
चूंकि आवृत्ति ड्राइव उच्च प्रारंभ टोक़ के साथ एक भार है, प्रारंभ विधि निरंतर उत्तेजना के साथ उच्च टोक़ प्रारंभ विधि है, और रोक विधि एक रैंप स्टॉप विधि है।ब्रेक चॉपर और ब्रेक प्रतिरोध वापस ऊर्जा अवशोषित करने के लिए प्रयोग किया जाता है.
ब्रेक डिवाइस के साथ सटीक समन्वय के लिए, जब इन्वर्टर की गति पूर्ण शून्य गति तक पहुंच जाती है, तो इन्वर्टर ब्रेक डिवाइस को नियंत्रित करने के लिए निर्देश देता है,और ब्रेक संपर्ककर्ता मध्यवर्ती रिले द्वारा संचालित है, और फिर इन्वर्टर उत्तेजना बंद कर देता है, जो यह सुनिश्चित कर सकता है कि झुकाव डिवाइस "रोलिंग" घटना दिखाई नहीं देगा।
(2) ऑक्सीजन लैंस नियंत्रण
ऑक्सीजन लैंप नियंत्रण की कुंजी यह है कि ब्रेक खोलने के बाद, मोटर को 100% लोड होना चाहिए।ट्रांसमिशन को शून्य गति पर कम से कम 150% टॉर्क आउटपुट करना चाहिए ताकि ऑक्सीजन लैंप को "स्लिप" होने से रोका जा सके.
INOMAX इन्वर्टर का प्रत्यक्ष टॉर्क नियंत्रण मोड शून्य गति पर 200% तक आउटपुट टॉर्क प्रदान कर सकता है।इसके समर्पित उठाने सॉफ्टवेयर ऑक्सीजन भाला द्वारा आवश्यक प्रारंभिक टोक़ को याद करने के लिए एक टोक़ स्मृति समारोह हैएक बार प्रणाली चालू हो जाने के बाद, ऑक्सीजन लैंप के सुचारू संचालन को सुनिश्चित करने के लिए आवश्यक टॉर्क आउटपुट करें।
INOMAX लिफ्टिंग सॉफ्टवेयर का ब्रेक इंटरलॉक कंट्रोल फंक्शन सिस्टम के सुरक्षित संचालन को सुनिश्चित करता है।
सारांश:
इनोमैक्स ड्राइव इस्पात संयंत्र के लिए आदर्श विकल्प है, जिसमें बेहतर प्रदर्शन और अधिक लागत प्रभावी है।