1 导言
中厚板轧机主传动体系的调速计划有直流调速、交交变频调速、交直交变频调速等，每种调速计划均能满意大功率可逆运转、过载能力强、操控精度高、呼应速度快、力矩脉动小等轧钢工艺要求。由于直流电机维护量大且较杂乱，已很少在新项目中选用直流调速计划;交交变频体系在运转时对电网发生的谐波搅扰和无功冲击，严峻影响到供电电网的质量和功率，需设置相应的动态无功补偿设备，影响了该调速计划的性价比。跟着电力电子技能及核算机技能的迅猛开展，选用igct或igbt的交直交三电平变频调速体系在大容量调速范畴逐渐开展老练起来，它克服了交交变频体系的缺陷，很好地满意了电网对传动体系的要求，对电网无污染。
现在，西门子、abb等公司别离推出了各自具有代表性的交直交三电平变频调速体系，本文以西门子公司的sinamics sm150体系为例介绍其在轧机主传动体系中的运用。
2 厚板轧机主传动体系的选型
西门子公司推出的中压变频调速设备sinamics sm150系列，使2.3kv-7.2kv的大功率中压变频调速设备取得高动态功用成为可能。它经过一个真实的规范程序，对0-9000rpm规模内的传动速度进行准确的操控。
由于选用老练牢靠的高压igct器材，使sinamics sm150系列中压变频器结构简略紧凑，并且牢靠性极高。电压源型矢量操控技能，高功率因数，三电平规划，具有灵敏强壮的通讯功用，并可依据工艺要求供给多种选件。
sinamics sm150系列中压变频器整流和逆变的功率元件选用相同的规划，硬件结构完全一致，选用独立的水冷单元进行体系冷却，降低了体系运转的噪声。
sm150是带有源前端、可以四象限运转的高功用变频器，用的是中点钳位的三电平结构。sm150操控中心运用了simotion d445操控器。其最大单台功率为10mva，3台直接并联起来可构成28mva的逆变器。sm150也可以构成一个公共直流母线带几个逆变器的体系。
sm150典型的功率元件图如图1所示。
某钢铁公司新建4300中厚板出产线一条，选用双四辊轧机、可逆轧制工艺安置，粗轧机主电机为两台7500kw、3050v的同步电动机，双绕组结构，空水冷却办法，额定电流为2×740.8a，转速为0-40-80rpm，额定励磁电流为628.2a，最大励磁电流为1269.2a;精轧机主电机为两台9000kw、3150v的同步电动机，三绕组结构，空水冷却办法，额定电流为3×574a，转速为0-55-120rpm，额定励磁电流为514a，最大励磁电流为1743a。主传动体系选用sm150并联结构，体系主回路拓扑图如图2、图3所示。
3 sm150 的体系构成
sm150中压变频设备首要由硬件结构相同的整流、逆变功率单元以及水冷单元、励磁单元、操控单元、检测模块、接口体系等组成。其全貌图如图4所示。
sm150的整流、逆变单元均由相模块构成，每个相模块首要由四块igct组成，整流单元带有有源前端;水冷单元首要由热交流设备、去离子设备、泵体系等构成;励磁单元选用simoreg dc-master 6ra70设备;操控单元首要由simotion d d445组成，操控模块d445包含和传动其他部分通讯的以太网接口、dp接口、drive-cliq接口、软件和传动程序等，其操控及接口拓扑图如图5所示。
检测模块首要包含速度检测模块、电压检测模块、电流检测模块、电压传感模块等组成。
接口体系包含与进线变压器、进线断路器、励磁体系、自动化体系、无负荷接触器、长途站、pda等体系间的接口，衔接办法有硬线衔接、以太网通讯、dp通讯、drive-cliq通讯等。其间dp通讯办法选用较为广泛，以精轧机主传动体系为例，dp通讯装备拓扑图如图6所示。
4 sm150首要功用
sm150作为西门子公司新一代高功用交直交三电平矢量操控变频设备可以很好地满意中厚板轧机的各种工艺操控要求，完结办法简略，设置灵敏，其首要功用包含：
灵敏的电机维护功用。答应电机过载115%长时刻运转，电机过载225%运转60秒，电机过载250%运转20秒，电机过载275%发生速断，维护电机不受危害。
关于同步电动机的操控功用。有速度反应时的最大输出频率为90hz，弱磁调速规模为1:4，速度操控精度为±0.01%，力矩操控精度为±2%，动态呼应时刻为5ms。转矩脉动小，功率高。
传动操控功用。首要包含矢量操控、速度操控、同步电机励磁操控、传动次序操控、动态速降补偿、雪橇板特性操控、负荷平衡操控、轴定位操控、变压器运转监督、依据数学模型的电机转子温度监督、参数化的体系装备、体系诊断功用、波形监督功用、辅佐体系(进线断路器、电机的空间加热器、电机冷却、电机光滑、轴瓦温度等)操控功用、与自动化体系的接口等。
别的，sm150的改换功率为0.99，具有可调的功率因数，功率因数可到达0.99。igct的开关频率为200hz，功耗小。
5 sm150 的体系调试
sm150体系的调试需求具有必定的专业知识并经过相关的技能培训。sm150体系的调试需求必定的软件环境，包含step7、simotion scout、simotion dcc(cfc for simotion)、wincc flexible、drive es等。
调试预备。首要包含软件环境的建立、sm150固件版别的承认、cf卡内容的查看承认及备份、项意图创立、调试东西的预备、调试所需数据及材料的预备等。
开始查看调试。开始调试的首要内容包含柜内开关、熔断器、辅佐电源的查看;电缆的标识;操控回路送电后各单元的状况查看;体系网络的建立及衔接测验;psa stamp;acx数据的上装与下载;体系装备拓扑图的查看;单元设备固件的更新;软件的维护;工程库的设备;运转时序的装备;整流单元通讯字的装备等。
功率柜的查看。首要包含功率柜门的查看及柜内操控部分的查看测验;接地开关的查看测验;绝缘测验(变压器出线侧及电动机绕组等的绝缘测验)等。
整流单元的调试。在测验形式下调试辅佐风机、门触发电压、线路开关、短路开关、预充电体系等;高压送电后相位角的丈量、电气视点偏移量的核算与补偿等;体系的辨识，首要包含触发脉冲的移相与增益、变压器的短路容量、直流母线衔接%&&&&&%的辨识、能量回馈的辨识、直流母线电压的辨识等;预控体系的调试;操控单元间通讯的调试等。
电机模块的调试。首要包含电机参数的设定;测速编码器参数的设定;转子电气方位的定位;传动体系调速形式的设定;机械因子的设定;励磁体系的调试;矢量操控的相关设置;各种限幅及维护值的设定;实践值得标定;本地操作的相关设置;弱磁规模的调试;体系功用的优化调试等。
与自动化体系的联合调试。首要包含两者间的通讯调试、接口表的测验、转子定位、负荷平衡、雪橇板操控、pda、毛病信息等。
6 结束语
sm150中压变频设备在厚板产线运用两年来运转安稳，动静态功用杰出，毛病率低，维护量小且维护便利，可以满意厚板产线主传动的出产工艺要求。(网络)
SIEMENS 6RA70在热轧立辊传动中的运用
1导言
日钢1580热轧带钢厂立辊轧机主传动选用上传动型式，坐落轧机中心线两边的主电机别离经过一级锥齿轮和一级圆柱齿轮减速器传动十字型万向接轴，驱动辊子进行轧制。左右两边传动在榜首级的锥齿轮轴间用联轴器衔接，确保速度同步，2台电机均带脉冲发生器，可用于速度操控，并配以西门子设备对设备协议来完结两台直流电机的主、从同步运转，不光确保了速度同步操控，并且有用的维护了机械组织，取得了令人满意的作用(见图1)。
注：1.主电机+编码器(plg);2.联轴器();3.一级锥齿轮付(i=1.955);4.一级圆柱斜齿轮付(i=3.524);5.十字万向接轴;6.联轴器();7.轧辊;8.挨近开关。
图1 e1立辊轧机主传动筒图
2 体系组成
依据主电机四象限作业的特色，电机调速体系选用整流变压器+国产大容量晶闸管与西门子6ra70全数字直流调速器组合组成。一套6相反并联晶闸管整流设备由一台6ra70调速器操控触发角，称之为“小触大”形式，既选用小容量6ra70(电枢电流30a，励磁电流5a，四象限作业)一台作根本操控单元，触发大容量晶闸管(最大2500a)。两立辊直流电机功率别离是1200kw，其设备构成：一台两裂解整流变压器、两组进线开关柜、两套6ra70与晶闸管组合(两台6ra70别离作主、从调速器)。
图2为西门子6ra70操控柜部分，图3为经过“小触大”技能改造后的功率柜部分(输出额定电枢电流4000a)。
该数字操控体系选用速度、电流双闭环操控，并具有速度、电流自适应功用，励磁回路操控经过电势调节器完结弱磁升速操控。
传动体系与自动化体系间选用点对点信号交流，完结全线的速度分配功用和经过profibus-dp网进行信息交流，完结如正回转信号、使能信号、点动信号及速度联调、电流、速度实践值检测信号、毛病信号等。
两组电控体系各装备了一台s7-200操控器，完结其内、外部连锁维护及相应的操作功用，包含：直流全数字传动体系操作联锁，现场辅佐设备条件联锁，如光滑、通风水冷却。
3 设备主从同步操控计划
在两个电机严厉机械耦合的情况下，操作侧电机为主操控选用速度+电流双闭环操控，传动侧电机为从选用转矩操控，从动设备的斜坡函数发生器和速度调节器不运用，只是运用电流调节器。主调节器cudi板x175端子16\17衔接两芯屏蔽电缆到从调节器cudi板x174端子6\7，完结设备对设备协议硬线衔接，如图4所示。
主调速器参数设定：p755=141. 衔接器k0141(转矩限幅后的给定)，p755(在模仿量输出2的输出值的源)。
从调速器参数设定：p601=15. 衔接器k0015(模仿输入端子6\7)，p601(电枢电流调节器实践值的源)。
4 6ra70与tdc的通讯
siemens 6ra70经过cbp2通讯板与tdc之间进行通讯，p918=通讯站号地址设定，tdc对应相同的站地址 。
通讯参数的设定 ：
u711.1=0
u712= 0 界说通讯字类型为 0pkw+6pzd
u722=0 制止通讯毛病f082
p927=7 cbp+pmu+g-sst1+op1s操控接口的使能
u710.1=0 激活cbp装备
plc到传动的操控信号：(u733显现)
操控字
p654= 3103 起/停
p655= 3101 off2(快停)
p658= 3102 off3(急停)
p661= 3100 脉冲使能
p665= 3107 毛病复位
速度给定 ：
p433= 3002 速度给定传动到tdc的信号：(u734中设定)
u734.01= 32 状况字1(k32)
u734.02= 167 传动的速度反应(k167)
u734.03= 292 传动的实践电枢电压值(k 292)
u734.04= 117 传动的实践电流反应(k117)
u734.05= 142 传动的实践转矩反应(k142)
5 体系优化过程
主设备优化：把联轴器拆开，然后在从设备设置p171=p172=0，然后在主设备上履行p051=25电流调节器及其预控优化，p051=26速度调节器优化，p051=27弱磁调节器优化，最终再把从设备p171，p172参数康复原值，主设备优化结束。
从设备优化：把主设备参数p171=p172=0，从设备p601.1由koo15改为k0141，然后在从设备上履行p051=25电流调节器及其预控优化，p051=27弱磁调节器优化，然后把主设备参数p171，p172康复原值，把从设备p601.1由k0141改为koo15优化结束。
最终再把联轴器衔接上，之后再一起进行优化，在主设备上履行p051=26速度调节器优化(留意两立辊有必要联轴，不然会呈现优化作用不良，主从设备电流误差过大影响正常运用)主从设备优化结束。
补白：p171(转矩方向的1体系电流限幅)，p172(转矩方向11的体系电流限幅)。
6 结束语
(1)两台直流电机在机械严厉耦合确保速度同步的一起，采纳主从转矩操控，可以使两台直流电机一起出力，减少了由于两台电机出力不均发生扭矩损害机械设备，到达了预期的作用，在实践出产运转中得到了验证。
(2)采纳设备对设备协议完结主从两个调节器之间的信号传递，无需添加额定出资，就可以到达抱负的意图，经济实用，操作简略易把握。
