電氣傳動控制系統性能的好壞，與保證設備安全、可靠運轉，提高設備的生產率，改善鑄坯的質量，方便操作以及改善勞動條件等都有著直接的關系。隨著連鑄主體設備的迅速發展和不斷完善，電控系統水平相應也得到迅速提高。 重鋼集團公司針對煉鋼廠的現狀，為淘汰模鑄，提高產品在市場上的競爭力，增建了垂直彎曲型連鑄機，它更有利于生產純凈鋼，可達到提高產量和質量，降低能耗，提高金屬收得率，提高連鑄比的目的。其技術指標如下： 年產能力： 1 000 000 t 拉矯機速度： 0～2.5 m/min 澆注速度： 1.4～2 m/min 最大澆注速度： 2 m/min 送引錠桿速度： 5 m/min 鑄流控制：8 點彎曲，7 點矯直，小輥距，分節輥 在本項目中，多傳動變頻技術主要應用在拉矯段，其結構圖如圖1 所示。 [align=center] 圖1 結構圖[/align] 圖1中紅色表示驅動輥，由圖1可見從結晶器出口開始，一共有14 段，其中0、1段無驅動輥，2～13段每段均有上下各一個驅動輥，其中2～6 段，每段兩臺7.5 kW 電動機，7～13 段為水平段，每段兩臺11 kW 電動機。 傳動控制方案的選擇 確定連鑄單體設備傳動方案，是連鑄電控系統設計首先要解決的問題。它不但是進行系統設計的一個重要前提，而且，所選擇的傳動控制方案的合理性又將對整個電控系統的性能指標（先進性、可靠性、經濟性等）有直接影響。 電氣傳動控制系統性能的好壞，與保證設備安全、可靠運轉，提高設備的生產率，改善鑄坯的質量，方便操作以及改善勞動條件等都有著直接的關系。隨著連鑄主體設備的迅速發展和不斷完善，電控系統水平相應也得到迅速提高。對于夾送輥而言，它具有拉坯、矯直、送引錠的作用，也稱拉矯機。需考慮以下問題： 1）在實際生產中，要求拉坯速度可變，要求采用比最高拉坯速度高出一倍的速度進行送引錠。因此要求夾送輥的傳動系統具有數十倍的調速范圍；同時，拉速穩定是保證澆鑄工藝穩定的重要前提條件，因此，對調速的精度要求較高，靜差度不大于1%，響應時間不大于0.5 s。 2）為保證各夾送輥傳動負荷的均衡，防止某一夾送輥負荷過大而產生系統故障，需要考慮恒力矩控制。 3）在拉坯初期與送引錠時，為防止鑄坯或引錠的自重產生超速，要求夾送輥逆變器能產生一定的制動力矩。因此，夾送輥逆變器必須具有在4個象限內穩定的工作功能，為保證夾送輥進行恒速控制或恒力矩控制，其控制系統的響應時間應保證在0.1 s內。 因此，夾送輥采用多傳動變頻技術，逆變器使用矢量控制型逆變器。其優勢在于： 1）不僅解決了異步電動機平滑調速的問題，同時調速系統具有更高的動靜態性能，有利于電動機精準控制，完全滿足拉矯機調速控制的要求。 2）由于是集中整流，同時采用一個制動電阻、制動單元，節省了投資。 3）該多傳動控制系統減小了二次諧波從而減小了對電網的沖擊。 [b]傳動技術配置 1.配置方案[/b] 根據所定傳動方案，在技術配置中，采用SIEMENS 公司的矢量控制變頻調速系統集中整流，分組逆變的直流公共母線系統控制方式，即多傳動方式。拉矯段部分使用一套進線整流裝置構成一組公共直流母線，給2～13段（S2～S13，共24臺電動機，兩個等級）裝置供電，如圖2所示。每個逆變單元的功率器件采用先進的集成IGBT 元件，使系統結構更緊湊，性能更穩定；矢量控制具有的先進的全數字控制系統，使其速度控制精度達到 0.01%。 考慮到逆變裝置在運行過程中會產生能量回饋的狀態或系統快速停車的需求，所以進線整流單元都配置了制動單元。晶閘管整流單元通過通信適配器以Profibus － DP 協議方式與 PLC通信，實施信息的傳遞。矢量控制逆變單元中也配置安裝適配Profibus DP 協議的通信適配器，使傳動設備以12 Mbit/s的數據傳輸速率通過Profibus DP總線與PLC連網通信，實現整個系統的自動化控制。PLC 向所有傳動單元發送速度給定等命令信號，使之協調運行。同時自動化系統接收每個傳動系統的狀態信息，實現對傳動系統的監控。由于拉矯機所有電動機都需要精確的速度控制，并送到PLC，所以配置了脈沖編碼適配器，使其構成速度閉環控制。 2.傳動裝置容量的選擇 根據生產工藝及機械設備的參數，作出對逆變單元的選擇： 1）主要電動機參數（共24臺電動機） 額定容量： 7.5/11 kW。 額定電壓： 380 V。 額定電流： 15.5/23 A。 過載能力： 1.5倍。 額定轉速： 960 r/min。 附件： 編碼器、風機，單獨供電。 2）考慮到逆變器由于各種因素造成降容，因此選擇： SIEMENS 的11/15 kW 的逆變器，并能過載1.36 倍，短時能過載到1.6倍，完全能夠滿足工藝和生產機械的要求。對于整流單元而言，只要保證其額定電流不小于所有逆變單元額定電流的總和就可以滿足要求。 3.預充電回路 為了在線也能投入逆變單元，保證故障恢復后的逆變單元能夠及時地投入使用，保證在線的逆變單元的最低數量（18臺，否則拉矯機會自動停機），采用了SIEMENS 的預充電回路。但是，SIEMENS 公司對該部分無充分的使用闡述，預充電回路的充電時間不好確定，調試過程中通過試驗摸索，找出了比較合適的充電時間。 逆變器參數設置 參數設置是根據應用功能需求進行的，除基本參數如電動機參數必須正確設置外，其他功能參數的設置，是完成所需功能必需的。 1）合/分閘控制參數設定，主要是做預充電工作。 2）運行和本地/PLC 控制功能參數設定。 3）通信接口參數設定。將DP地址和需要傳送的信息分別設置正確，DP 地址必須和PLC 中定義的一致。 系統設計時的注意事項 1）裝置容量的選擇。要充分考慮到所應用場合使用工況條件的最惡劣情況，留有足夠的設計裕度和必要的保護措施，必須和電動機配套。 2）逆變器要可靠接地，電源線和控制線分開，屏蔽層必須連接良好。實際調試中，有一次很嚴重的通信報錯，經查，就是由于屏蔽層未可靠連接造成的。 3）編碼器反饋線過長時，最好采用差分方式。實際中用脈沖放大板解決了此問題。 4）低速散熱問題。 本文分析了拉矯機系統的特點，據此引入了目前先進的多傳動變頻技術，以適應該系統的需要，并提到設計和調試過程中應注意的問題。本套拉矯機傳動系統于2003年10月投入運行，至今運行正常，效果很好，保證了生產的正常進行。