传动篇培训教材

1、浦钢宽厚板培训教材宝钢集团浦钢公司宝钢集团浦钢公司搬迁罗泾工程生产准备岗位培训教材搬迁罗泾工程生产准备岗位培训教材厚板厂厚板厂第七篇第七篇 传动传动宝钢集团上海浦东钢铁有限公司宝钢集团上海浦东钢铁有限公司宝钢集团有限公司教育培训中心宝钢集团有限公司教育培训中心浦钢宽厚板培训教材前前 言言宽厚板是冶金工业的一个重要产品。宽厚板的品种繁多，性能各异，质量要求高，应用范围广，无论在经济建设还是国防建设中都离不开宽厚板。因而世界各国都把宽厚板的品种、质量作为衡量一个国家钢铁工业综合水平的尺度。罗泾宽厚板工程分两期建设，一期建设生产规模 160 万吨/年；二期在一期生产规模的基础上将进一步完善配套的热处

2、理设施，提升产品档次。一期工程计划2008 年 3 月建成投产。本期罗泾宽厚板工程采用的主要生产技术有：板形和板凸度控制、控制轧制和控制冷却、平面形状控制、楔形板生产、钢板优化剪切、钢板全自动火焰切割等。选用的设备有双驱动步进梁式加热炉、高压水除鳞、双机架 4200mm 轧机（配有近接式立辊、高刚度大功率 CVC系统） 、 射线测厚仪、具有直接淬火功能的加速冷却装置、带有弯辊装置的强力热矫直机、步进式冷床、滚切式剪切机、大矫直厚度范围的冷矫直机、辊底式热处理炉和淬火设备等。在电气控制上采用了数字式全交流传动控制系统、三级计算机系统、电气故障诊断技术等。为了使从事宽厚板项目工作的人员尽快地熟悉宽

3、厚板生产工艺，逐步掌握这套具有当代世界先进水平的宽厚板轧机，保证宽厚板轧机顺利开工，特编写了这套培训教材。教材共分 10 篇，分别为：第一篇 轧钢第二篇 精整第三篇 工业炉第四篇 质量管理和质量检查第五篇 机械设备第六篇 基础自动化第七篇 传动第八篇 供电、仪表、行车第九篇物流信息第十篇轧钢水处理浦钢宽厚板培训教材由于本教材编写时间比较紧，加上参加编制者对厚板工艺及机械、电气设备理解不够，教材中难免有不当之处，请读者批评指正。2006 年 12 月浦钢宽厚板培训教材本册教材的编审人员本册教材的编审人员编写：编写：第一章 传动系统概述 常博第二章 PM01 板加区电气传动 常博 第三章 PM02

4、 轧机电气传动 常博 第四章 PM03 冷床区 季宁 第五章 PM04 剪切线 季宁 第六章 PM05 精整线 季宁 第七章 PM07 热处理后精整区 季宁第八章 交流辅助传动系统及设备简介 常博审核：郑勇、方敏审核：郑勇、方敏批准：胡建国批准：胡建国浦钢宽厚板培训教材 - 1目目 录录第一章第一章 传动系统概述传动系统概述.4 4第二章第二章 PM01PM01 板加区电气传动板加区电气传动 .5 51 板加工艺流程简要描述 .51.1 二切线工艺简要概述： .51.2 加热炉工艺简要概述 .52 供电系统 .62.1 板加区电气室说明 .62.2 高压供配电 .72.3 低压供配电 .73

5、电气传动 .83.1 概述 .83.2 主要设备电动机清单 .93.3 主要设备变频器清单 .17第三章第三章 PM02PM02 轧机电气传动轧机电气传动 .21211 概 述.212 轧机传动控制系统以及设备简介 .212.1 交交变频控制系统 .212.2 马达参数以及性能指标 .232.3 主传动控制系统 .292.4 变频器系统参数以及性能指标 .342.5 励磁控制系统 .392.6 主传动性能指标 .442.7 粗、精轧可调速同步电动机 .473 立辊轧机传动控制系统及设备简介 .523.1 交直交变频控制系统 .523.2 马达参数以及性能指标 .543.3 立辊传动控制系统 .

6、573.4 励磁控制系统 .583.5 立辊可调速同步电动机 .603.6 轧机区辅传动系统 .60第四章第四章 PM03PM03 冷床区冷床区 .66661 NO.1 冷床输入辊道（PM03-01）.662 NO.1、NO.3 冷床上料装置（PM03-02） .663 NO.3 冷床（PM03-11）.664 NO.2 冷床输入辊道（PM03-06）.675 NO.2 冷床上料装置（PM03-07）.676 NO.2 冷床（PM03-08）.677 NO.2 冷床下料装置（PM03-09）.678 NO.2 冷床输出辊道（PM03-10）.68浦钢宽厚板培训教材 - 29 检查床输入辊道（P

7、M03-12） .6810 检查床（PM03-13） .6811 检查床输出辊道（PM03-15） .68第五章第五章 PM04PM04 剪切线剪切线 .70701 切头剪输入辊道（PM04-02） .702 切头剪（PM04-04.03） .703 切头剪换刀装置（PM04-04.04） .704 切头剪摆动辊道（PM04-05） .705 切头剪输出辊道（PM04-07） .716 双边剪输入辊道（PM04-08） .717 双边剪（PM04-09） .718 双边剪输出辊道（PM04-11） .729 NO.1 定尺剪输入辊道（PM04-12）.7210 NO.1 定尺剪夹送辊（PM04

8、-13.02）.7211 NO.1 定尺剪（PM04-13.05）.7212 NO.1 定尺剪换刀装置（PM04-13.06）.7313 NO.1 定尺剪摆动辊道（PM04-14）.7314 NO.1 定尺剪废料收集和试样（PM04-15）.7315 NO.1 定尺剪输出辊道（PM04-16）.7416 NO.1 横移台架（PM04-21）.7417 NO.2 定尺剪输入辊道（PM04-22）.7418 NO.2 定尺剪过桥辊道（PM04-23）.7519 NO.2 定尺剪输出辊道（PM04-27）.75第六章第六章 PM05PM05 精整线精整线 .76761 NO.2 横移台架输入辊道（P

9、M05-01）.762 NO.3 横移台架输入辊道（PM05-02）.763 NO.1 钢板输送辊道（PM05-03）.764 NO.4 横移台架输入辊道（PM05-04）.765 NO.2 钢板输送辊道（PM05-05）.776 NO.1 钢板收集输入辊道（PM05-06）.777 NO.1 钢板收集输送装置（PM05-07）.778 NO.2 钢板收集输入辊道（PM05-08）.779 NO.2 钢板收集输送装置（PM05-09）.7810 NO.3 钢板收集输入辊道（PM05-10）.7811 NO.3 钢板收集输送装置（PM05-11）.7812 NO.2 横移台架（PM05-12）.

10、7813 NO.3 横移台架（PM05-13）.7914 NO.2 横移台架输出辊道（PM05-14）.7915 NO.3 横移台架输出辊道（PM05-15）.7916 NO.1 冷矫直机输入辊道（PM05-16）.7917 NO.1 冷矫直机（PM05-17）.8018 NO.1 冷矫直机输出辊道（PM05-18）.8019 NO.4 横移台架（PM05-19）.80浦钢宽厚板培训教材 - 320 NO.4 横移台架输出辊道（PM05-20）.8121 NO.2 修磨台架（PM05-21）.8122 NO.3 翻板机（PM05-24）.8123 NO.1、2 修磨台架输出辊道（PM05-25

11、）.8124 NO.3 钢板输送辊道（PM05-26）.8225 预堆跺机（PM05-27） .82第七章第七章 PM07PM07 热处理后精整区热处理后精整区 .89891 NO.3 定尺剪输入辊道（PM07-01）.892 NO.3 定尺剪夹送辊（PM07-02.02）.893 NO.3 定尺剪（PM07-02.05）.894 NO.3 定尺剪摆动辊道（PM07-03）.895 NO.3 定尺剪废料收集和试样（PM07-04）.906 NO.3 定尺剪输出辊道（PM07-05）.907 NO.2 冷矫直机输入辊道（PM07-08）.908 NO.2 冷矫直机（PM07-09）.919 NO

12、.2 冷矫直机输出辊道（PM07-10）.9110 NO.4 钢板收集输入辊道（PM07-11）.9111 NO.4 钢板收集输送装置（PM07-12）.9112 NO.5 钢板收集输入辊道（PM07-13）.92第八章第八章 交流辅助传动系统及设备简介交流辅助传动系统及设备简介.93931 公用直流母排供电系统 .932 整流器系统“SIMOVERT”传动控制系统 .942.1 SIMOVERT Master Drives 总体特性 .942.2 SIMOVIS 功能: .952.3 标准 SIMOVERT Master Drives 变频器系统主要元件 .952.4 整流器/逆变器特性 .

13、953 公用整流器技术参数 .964 SIMOVERT 矢量控制系统.975 辅助变速传动性能表 .100浦钢宽厚板培训教材第一章 传动系统概述传动系统概述随着计算机技术、传动技术、电力电子技术的迅速发展，交流传动技术已发展得十分成熟。与直流电动机相比，由于交流电动机具有单机容量大、转动惯量小、效率高、结构简单坚固、维护工作量少等特点，交流传动系统的性能目前已达到并在许多方面超过了直流传动系统的性能，并已广泛应用于各类需要调速的生产机械，在许多应用领域，用交流传动代替直流传动已成为不可逆转的趋势。在厚板轧机主辅传动领域，国际上已大量采用交流调速系统。因此，本工程拟采用全交流的传动方案，并主要选

14、用德国西门子公司的电气传动及控制装置。对有调速要求的辅传动系统，采用全数字式电压源型 IGBT 交直交变频调速系统。大多数采用集中公共整流加独立逆变器的方案，将调速电机分成若干个供电组，每组由一个整流回馈单元向公共直流母线供电，公共直流母线上可以连接多个 IGBT 逆变器，逆变器向电机提供变频电源。其中，逆变器和电动机一对一供电的传动系统采用矢量控制方式，多电机共用逆变器的传动系统采用V/F 调频调压控制方式。变频装置通过 PROFIBUS DP 总线与 PLC 进行数据通信。整流变压器向一个或多个整流回馈单元供电.公共整流器和逆变器采用西门子公司的产品。对于生产线上成组传动的辊道电机，大多数

15、为多电机共用逆变器的传动系统。每组辊道电机配置有一个辊道开关箱，由于变频装置要求连接到传动电动机的电缆不宜过长，所以辊道开关箱的位置要尽量靠近辊道电机，以减少逆变器到辊道电机电缆的总长度，提高系统运行的可靠性。由于位置分散，每组开关箱内开关的开闭状态要通过远程 I/O 站输入 PLC，每台开关箱内设置电动机绝缘检测装置。 生产线上的机电一体品设备的传动和控制均由机电一体品供货商提供，这些设备的传动设备和控制设备一般都集成在一起。无调速要求的一般传动系统如润滑及液压站，风机等设施的传动系统，原则按 250kW 以上采用 10kV 供电，250kW 及以下采用 380V 供电。液压站、润滑站及低压

16、恒速电动机由 MCC 供电传动，每组 MCC 配置一套 PLC 的远程 I/O 站，浦钢宽厚板培训教材 - 5所有设备全部由 PLC 进行控制，可实现远程监控。浦钢宽厚板培训教材第二章 PM01PM01 板加区电气传动板加区电气传动1 板加工艺流程简要描述板加工艺流程简要描述1.11.1 二切线工艺二切线工艺简要简要概述：概述：上海宝钢集团公司浦钢公司正在进行浦钢搬迁罗泾宽厚板轧机工程, 根据生产工艺的要求，由连铸工序生产的倍尺坯，通过辊道运送到宽厚板厂的 No.3板坯库（BD 跨间）内，经板坯号核对后，其中非合同坯将通过 No.1 板坯横移台架（预留）送至 No.2 板坯库内。满足切割要求的

17、倍尺坯被输送到对中辊道上进行宽度对中，对中后被输送到喷印辊道上按生产指令要求进行（定尺坯）标记喷印。完成上述处理的倍尺坯被输送到切割辊道上进行火焰切割，可一切 2 块或一切 3(预留 4)块供宽厚板轧机使用的定尺坯，并把切割后的定尺坯运送到去毛刺机辊道上。定尺坯经去毛刺机清除毛刺后由定尺坯输出辊道输送到卸料辊道上。经30t 半门型起重机卸料、收集、堆垛。堆垛后的定尺坯用车间 60t 起重机堆垛入库，等待加热炉加热使用。1.21.2 加热炉工艺简要概述加热炉工艺简要概述根据生产工艺的要求，需建设 3 座加热炉及 1 座保温坑，并预留 2 座外机式加热炉和 1 座保温坑，以满足轧钢车间对板坯的加热

18、后的规格及质量要求。加热炉区设备，分为两期建设，同时一期又分成两阶段实施。一期第一阶段：No.1 加热炉： 推钢式连续加热炉，包括推钢机、出钢机等：No.2 加热炉： 步进式连续加热炉，包括装、出钢机等：No.1 保温坑加热炉区装出钢辊道及设备：包括装钢辊道、对中设备、称重装置及横移台架、推钢炉装钢辊道、炉区出钢辊道以及相应的润滑系统等一期第二阶段：No.3 加热炉： 步进式连续加热炉，包括装、出钢机等二期：No.2 保温坑：浦钢宽厚板培训教材 - 7No.4、5 外机式加热炉：整个车间设置两座板坯保温坑和 5 座板坯加热炉。其中在一期第一阶段建设 No.1 板坯保温坑及 No.1、No.2

19、加热炉，一期第二阶段建设 No.3 加热炉，并预留在二期建设 No.2 板坯保温坑及两座外机式加热炉。两座板坯保温坑均布置在 No.3 板坯库内，具体位置位于 BD 跨，靠近 D列线 2#4#柱布置，传动侧靠近 D 列线。跨内设有两台 60t 板坯夹钳起重机，其中一台 60t 刚性板坯夹钳起重机用于保温坑的装、出料操作。三座连续加热炉均布置在 No.4 板坯库、加热炉跨和主轧跨中。No.1 加热炉的的上料端位于加热炉跨（FG/F 跨）内。由 No.1 炉加热的板坯经横移台架横移送至加热炉跨内，然后送至 No.1 炉装炉辊道等待入炉。根据物流安排，堆放在附近板坯存放区（预留外机炉区域）的板坯也可

20、通过跨内的起重机直接上料至 No.1 炉装炉辊道上。No.2、No.3 加热炉的上料端位于 No.4 板坯库（DF 跨）内。板坯根据物流安排停在不同炉子入口的装炉辊道上等待装炉。3 座加热炉位于 DFGH 跨内，No.1 加热炉位于 3#4#柱间，No.2 加热炉位于 2#3#柱间，No.3 加热炉位于 1#2#柱间。三座加热炉的下料侧位于下 GH 跨，共用出炉辊道。出炉后的板坯经出炉辊道直接送至高压水除鳞箱进行除鳞，然后送至轧机轧制。加热炉跨跨距 27m，跨内布置有 2 台起重机，其中在连续加热炉区布置有1 台 20t/5t 的桥式起重机，用于连续加热炉设备的安装及维修。在外机炉区设有 1

21、台 50t/10t 桥式起重机，不仅可用于设备的安装、维修作业，一期还可用于板坯的上料操作。在主轧跨、加热炉跨和板坯库之间设有 1 台 250t 的电动过跨平车，该平车不仅可用于板坯的跨间运输，也可用于设备和炉体在检修时的检修件和备品备件的运输。2 2 供电系统供电系统 2.12.1 板加区电气室说明板加区电气室说明板加区炉前设 1ER 电气室，在炉后设 2ER 电气室。1ER 用于安装板坯库区、二次切割区辊道、加热炉上料辊道、保温坑、二次切割区液压站、区域单体设浦钢宽厚板培训教材 - 8备(含喷印机、二次切割机、去毛刺机)等的电气设备。2ER 用于安装装钢机、出钢机、炉后辊道、炉门、汽化循环

22、泵等的电气设备。 2.22.2 高压供配电高压供配电在板坯库加热炉区 1ER 电气室设一套 10kV 高压配电装置为本区域设备供电，2 路 10kV 电源引自轧钢单元 35kV 厚板变电所。加热炉的事故电源由柴油发电机供给。室外型变压器1ER:序号名称容量(kVA)电压（kV）阻抗联结组别相数数量整流变压器 1炉前 1 号干式整流变压器800102x2.5%/0.46%Dd0312炉前 2 号干式整流变压器800102x2.5%/0.46%Dy5313炉前 3 号干式整流变压器800102x2.5%/0.46%Dd0314炉前 4 号干式整流变压器1250102x2.5%/0.46%Dy531

23、动力变压器 1炉前 1 号干式动力变压器2000102x2.5%/0.46%Dyn11312炉前 2 号干式动力变压器2000102x2.5%/0.46%Dyn11312ER:序号名称容量(kVA)电压（kV）阻抗联结组别相数数量整流变压器 浦钢宽厚板培训教材 - 91炉后 1 号油浸整流变压器800102x2.5%/0.46%Dd031动力变压器 1炉后 1 号油浸动力变压器1600102x2.5%/0.44.5%Dyn11312炉后 2 号油浸动力变压器1600102x2.5%/0.44.5%Dyn11313炉后 3 号油浸动力变压器1600102x2.5%/0.44.5%Dyn11312

24、.32.3 低压供配电低压供配电低压配电电压为 380/220V,50Hz。为提高低压供电系统的可靠性，各个低压配电装置均采用两路进线单母线分段方式运行，两段母线间设母联开关。两路进线由不同的变压器供电，且每路进线能够承担全部的负荷。 根据负荷计算及设备布置情况，在 1ER 内设容量为 800KVA 的干式整流变压器 3 台，1250KVA 的干式整流变压器 1 台，设容量为 2000KVA 的干式动力变压器 2 台； 在 2ER 内设容量为 800kVA 的油浸整流变压器 1 台，提供板加区辊道、加热炉装钢机、出钢机的调速设备的用电；设容量为 1,600kVA 的动力变压器 3 台，提供 1

25、、2 号加热炉液压站、二次切割区液压站、加热炉上料设备液压站、板坯喷印机、火焰切割机、去毛刺机等设备用电。从主轧线引入照明电源，规格为：AC380V，200A。从主轧线引入 1 路检修电源，规格为：AC380V，300A。3 3 电气传动电气传动3.13.1 概述概述常规传动项目No.1 加热炉包括：装/出料炉门升降、掺冷风机、电动阀门；No.2 加热炉包括：装/出料炉门升降、掺冷风机、电动阀门、液压站所有泵组。汽化冷却系统包括：所有的软水泵、给水泵、循环泵。浦钢宽厚板培训教材 - 10辊道液压站泵组。这些电机全部通过马达控制中心（MCC）传动。所有的电机传动回路，均通过其对应的断路器、接触器

26、的辅助接点经过远程 I/O 及 PROFIBUS-DP，同相应的 PLC 交换信息，并受控于该 PLC 系统。加热炉本体电机的变频传动加热炉本体的装（推）/出钢机的平移电机传动，由于对控制精度要求高，涉及到坯料在炉内的定位问题。因此我们采用具备场定向功能的变频装置进行矢量传动方式（VC）,对装出钢设备进行自动位置控制（APC）,以完成坯料在炉内的精确定位。为此，选用 SIEMENS 的 6SE70 系列变频装置。同时通过 PROFIBUSDP 网络完成同 PLC 的通讯，并受控于相应的 PLC 系统。辊道变频传动二切线各组辊道、入炉侧的输送辊道（A 组辊道） 、炉尾的装料辊道（B 组辊道） 、

27、出炉辊道（C 组辊道） 、返回辊道（D 组辊道） ，全部采用变频传动。从节约能源、便于调速，以及坯料的测长和炉外定位综合考虑，全部采用变频调速（VF）方式。选用 SIEMENS 的 6SE70 系列逆变装置。同时通过 PROFIBUSDP 网络完成同 PLC 的通讯，并受控于 PLC 系统。3.23.2 主要设备电动机清单主要设备电动机清单板加主要传动电动机汇总如下：浦钢宽厚板培训教材3.1.13.1.1 二切线区域电动机清单二切线区域电动机清单序号名称数量（台）台功率 kW总功率 kW传动要求传动装置1倍尺坯接收辊道电机239.2211.6单传调速可逆变频2No.1 板坯横移台架输入辊道电机

28、89.273.6单传调速可逆变频3对中辊道电机89.273.6单传调速可逆变频4板坯标记辊道电机99.282.8单传调速可逆变频5二切辊道电机297.5217.5单传调速可逆变频6去毛刺机输入辊道电机147.5105单传调速可逆变频7去毛刺机输出辊道电机77.552.5单传调速可逆变频8定尺坯入库辊道电机637.5472.5单传调速可逆变频3.1.23.1.2 加热炉区电动机清单加热炉区电动机清单电机表 1序号名称数量（台）台功率 kW 总功率 kW传动要求传动装置11#炉推料机电机 11160160单传调速可逆变频21#炉推料机电机 21160160单传调速可逆变频浦钢宽厚板培训教材 - 1

29、2电机表 131#炉横移台架平移电机15555单传调速可逆变频4B7 辊道电机61590成组调速可逆变频5B8 辊道电机61590成组调速可逆变频6B9 辊道电机61590成组调速可逆变频7B10 辊道电机61590成组调速可逆变频8B11 辊道电机61590成组调速可逆变频9B12 辊道电机61590成组调速可逆变频电机表 2序号名称数量（台）台功率 kW 总功率 kW传动要求传动装置12#液压站主泵电机7132924单速单向MCC22#液压循环泵电机21530单速单向MCC32#液压站加热器339单速单向MCC42#炉稀释风机电机27.515单速单向MCC5地坑水泵电机248单速单向MCC

30、浦钢宽厚板培训教材 - 13电机表 2序号名称数量（台）台功率 kW 总功率 kW传动要求传动装置6干油集中润滑41.14.4单速单向MCC71#炉稀释风机电机27.515单速单向MCC81#炉装料炉门27.515单速可逆MCC91#炉出料炉门21122单速可逆MCC102#炉装料炉门21122单速可逆MCC112#炉出料炉门21122单速可逆MCC12电壶芦及其他用电224单速可逆MCC电机表 3序号名称数量（台）台功率 kW总功率 kW传动要求传动装置11#炉出料机平移电机 116060单传调速可逆变频21#炉出料机平移电机 216060单传调速可逆变频32#炉装钢机电机 117575单传

31、调速可逆变频42#炉装钢机电机 217575单传调速可逆变频浦钢宽厚板培训教材 - 14电机表 3序号名称数量（台）台功率 kW总功率 kW传动要求传动装置52#炉出钢机电机 117575单传调速可逆变频62#炉出钢机电机 217575单传调速可逆变频73#炉装钢机电机 117575单传调速可逆变频83#炉装钢机电机 217575单传调速可逆变频93#炉出钢机电机 117575单传调速可逆变频103#炉出钢机电机 217575单传调速可逆变频111#炉出料机升降电机 112020普通单传MCC121#炉出料机升降电机 212020普通单传MCC13汽化给水泵电机375225普通单传MCC14汽

32、化软水泵电机318.555.5普通单传MCC15汽化循环电机2132264普通单传MCC16汽化加药装置11.51.517 UPS23060浦钢宽厚板培训教材 - 15电机表 4A序号名称数量（台）台功率 kW 总功率 kW传动要求传动装置1A1 辊组718.5129.5成组传动调速可逆变频2A2 辊组718.5129.5成组传动调速可逆变频3A3 辊组715105成组传动调速可逆变频4A4 辊组715105成组传动调速可逆变频5A5 辊组715105成组传动调速可逆变频6A6 辊组715105成组传动调速可逆变频7A7 辊组715105成组传动调速可逆变频8A8 辊组715105成组传动调速

33、可逆变频9A9 辊组715105成组传动调速可逆变频10A10 辊组715105成组传动调速可逆变频11A11 辊组715105成组传动调速可逆变频12A12 辊组715105成组传动调速可逆变频13A13 辊组715105成组传动调速可逆变频14A14 辊组715105成组传动调速可逆变频15A15 辊组715105成组传动调速可逆变频浦钢宽厚板培训教材 - 16电机表 4A序号名称数量（台）台功率 kW 总功率 kW传动要求传动装置16A16 辊组815120成组传动调速可逆变频17A17 辊组715105成组传动调速可逆变频18A18 辊组61590成组传动调速可逆变频19A19 辊组6

34、1590成组传动调速可逆变频20A20 辊组61590成组传动调速可逆变频21A21 辊组61590成组传动调速可逆变频电机表 4B序号名称数量（台）台功率 kW 总功率 kW传动要求传动装置1B1 辊组61590成组传动调速可逆变频2B2 辊组61590成组传动调速可逆变频3B3 辊组915135成组传动调速可逆变频4B4 辊组915135成组传动调速可逆变频5B5 辊组61590成组传动调速可逆变频6B6 辊组61590成组传动调速可逆变频浦钢宽厚板培训教材 - 17电机表 4C序号名称数量（台）台功率 kW 总功率 kW传动要求传动装置1C1 辊组1215180成组传动调速可逆变频2C2

35、 辊组51575成组传动调速可逆变频3C3 辊组815120成组传动调速可逆变频4C4 辊组915135成组传动调速可逆变频5C5 辊组61590成组传动调速可逆变频6C6 辊组61590成组传动调速可逆变频7C7 辊组915135成组传动调速可逆变频8C8 辊组915135成组传动调速可逆变频9C9 辊组61590成组传动调速可逆变频10C10 辊组61590成组传动调速可逆变频电机表 4D序号名称数量（台）台功率 kW 总功率 kW传动要求传动装置1D0 辊组51575成组传动调速可逆变频2D1 辊组715105成组传动调速可逆变频浦钢宽厚板培训教材 - 18电机表 4E序号名称数量（台）

36、台功率 kW 总功率 kW传动要求传动装置1辊道区液压站主泵490360单速单向MCC2液压站循环泵21122单速单向MCC3干油集中润滑51.15.5单速单向MCC除了上述 AC 380V 电机, 6 台加热炉助燃风机电机规格：AC10kv 2*250 kw ；AC10kv 4*410 kw。上述电动机清单列出的仅是主要设备电动机，不包括吊车、喷打印机、火焰切割机、毛刺机等机电一体化设备，以及厂房建构筑物的通风、空调、给排水等辅助设施的电动机。3.33.3 主要设备变频器清单主要设备变频器清单电 机变频器序号名称数量（台） 台功率 kW 额定功率 KW 额定电流 A 允许过载倍数 初选变频器

37、型号数量11#炉出钢机电机260110210136%6SE7032-1EG60222#炉装钢机电机275132260136%6SE7032-1EG60232#炉出钢机电机275132260136%6SE7032-1EG60243#炉装钢机电机275132260136%6SE7032-1EG60253#炉出钢机电机275132260136%6SE7032-1EG602浦钢宽厚板培训教材 - 19No.1 加热炉的变频设备在电机表 1中。下面为相应的选型表：电 机逆变器序号名称数量（台） 组功率 kW额定功率 KW额定电流 A允许过载倍数初选逆变器型号数量11#炉推料机电机216031559013

38、6%6SE7036-0TJ6022横移台架平移电6SE7031-8TF6013B7B12 辊道电机690160315136%6SE7033-2TG606合计逆变器数9电机表 4中，辊道系统各组的逆变器的规格、参数、数量选型如下：电 机逆变器电机表辊组号每组台数台功率 kW每组功率 kW额定功率额定电流 A允许过载倍数 初选逆变器型号数量A1、A2718.5129.5200370136%6SE7033-7TG602A3A15715105160315136%6SE7033-2TG6013A16815120200370136%6SE7033-7TG6014AA17-A216

39、1590160315136%6SE7033-2TG605浦钢宽厚板培训教材 - 20电 机逆变器电机表辊组号每组台数台功率 kW每组功率 kW额定功率额定电流 A允许过载倍数 初选逆变器型号数量B1、B261590160315136%6SE7033-2TG602B3、B4915135200370136%6SE7033-7TG6024BB5、B661590160315136%6SE7033-2TG602C11215180315590136%6SE7036-0TJ601C5、C6、C9、C1061590160315136%6SE7033-2TG604C251575132260136%6SE7032

40、-6TG601C3815120200370136%6SE7033-7TG6014CC4、C7、C8915135200370136%6SE7033-7TG603D051575132260136%6SE7032-6TG6014DD1715105160315136%6SE7033-2TG601合计逆变器数39采用 1 套 800KVA 带回馈功能的整流单元及相应的自耦变压器系统对 No.1 加热炉（对应电机表 1）的逆变单元供电；采用 2 套 800KVA 带回馈功能的整流单元（并联使用）及相应自耦变压器系统对受料输送辊道（对应电机表 4A）的逆变单元供电；采用 2 套 630KVA 带回馈功能的整

41、流单元（并联使用）及相应自耦变压器系统对受料输送辊道（对应电机表 4B 4C）的逆变单元浦钢宽厚板培训教材 - 21供电。见下表。电机负荷及传动方式整流回馈单元电机表号装机容量（kW）Sjs（kVA）所属关系传动装置型号单台容量数量19156001#炉设备逆变6SE7041-8EK85-1AA080014A22091439装料辊道逆变6SE7041-8EK85-1AA080024B630413定位辊道逆变4C1040748出料辊道逆变4D180118返回辊道逆变6SE7041-8EK85-1AA08002习题一1. 二切线区域辊道电动机共多少台，如何分组，请分别列出。2. 列出加热炉助燃风机的

42、电机规格。3. 简述加热炉本体电机的变频传动。浦钢宽厚板培训教材第三章 PM02PM02 轧机电气传动轧机电气传动1 1 概概 述述随着计算机技术、传动技术、电力电子技术的迅速发展，交流传动技术已发展得十分成熟。与直流电动机相比，由于交流电动机具有单机容量大、转动惯量小、效率高、结构简单坚固、维护工作量少等特点，交流传动系统的性能目前已达到并在许多方面超过了直流传动系统的性能，并已广泛应用于各类需要调速的生产机械，在许多应用领域，用交流传动代替直流传动已成为不可逆转的趋势。在宽厚板轧机主辅传动领域，国际上已大量采用交流调速系统。因此，本工程选择全交流的传动方案。并主要选用德国 SIEMENS

43、公司的电气传动及控制装置。轧机主传动系统和立辊主传动系统采用交流调速系统，则主电动机可采用同步电动机或异步电动机。与异步电动机相比，同步电动机的主要优点在于：功率因数高，通常设定在 1 使用，而异步电动机的功率因数通常在 0.80.9；同步电动机效率较异步电动机也高，故所需变频器的功率小。异步电动机的主要优点在于：结构简单，没有滑环和转子励磁线圈，其维护工作量只限于轴承。同步电动机在其滑环上虽有少量的维护量，但与直流电动机的换向器相比却小得多，而且现代同步电动机电刷的使用寿命很长，电刷的检查可以和电动机的常规检查一起做，在维护工作量方面与异步电动机基本相同。因此，浦钢宽厚板轧机主传动电动机及立

44、辊主电机选用交流同步电动机，轧机主传动电动机的布置方式采用下传动电机布置在前的方案（BF 方式） 。本工程采用双机架宽厚板轧机生产线，两台精轧机主电机额定功率为9000kW, 两台粗轧机主电机额定功率 6300kW，两台立辊轧机额定功率为1300KW。2 2 轧机传动控制系统以及设备简介轧机传动控制系统以及设备简介2.12.1 交交交变频控制系统交变频控制系统交交变频电路是不通过中间直流环节而把电网频率的交流电直接变成不同频率的交流电路。交交变频电路也叫周波变流器（Cycloconverter）,因为没有中间直流环节，仅用一次变换就实现了变频，所以效率较高。大功率交流浦钢宽厚板培训教材 - 2

45、3电动机调速系统所用的变频器主要是交交变频器。主电路工作原理下图所示的为三相负载供电的交交变频器的主电路： 由图可见，它的每一相由两组反并联的三相零式整流电路组成。整流器、为正组 ;、为反组。每个正组由 1、3、5 晶闸管组成，每个反组由 4、6、2 晶闸管组成。因此变频器中的换流应分为组与组之间的换流与组内晶闸管换流两种情况。为了在负载上获得三相互差 T/3（T 为输出电压周期）的电压波形，每组导通时间为 T/3，间隔时间为 T/6。同一时刻应有一个正组和一个反组同时导通，但不允许同一桥臂同时导通，否则会造成电源短路。浦钢宽厚板培训教材 - 24变频器的输出电压在半个周期内的平均值取决于变频

46、器中晶闸管的控制角 ；输出频率取决于每一组内晶闸管的导通次数（A、B、C 三相通电次数） 。交交变频器由于只进行一次换流，且使用电网换相，所以换流效率较高，而且通过对各组间晶闸管的控制可以方便的实现四象限运行。但由于受电网频率以及整流电路脉波数的限制，输出频率较低，只有 0 到 25Hz，所以交交变频器多用于低转速、大容量的调速系统。 2.22.2 马达参数以及性能指标马达参数以及性能指标同步电机由两个主要部分组成，一个为定子，一个为转子。同步设备具有下列通用的设计特征：定子：不分组式转子：非隐极式（圆柱形）冷却：在冷却标准为 IC86W 时，应提供非腐蚀性水用的气-水冷却器。冷却水的交接点（

47、TOP）是热交换器的法兰处。绝缘等级：F 级，按 B 级使用电缆端子：位于电机底部。在进行电机基础设计时，应在电机下面提供一条能接近的电缆隧道。连接至主要辅助传动装置接线箱的电缆接头。绕组的配置：主传动装置的交-交变频装置为开式角形接法。主要辅助传动装置为星形接法。浦钢宽厚板培训教材2.2.12.2.1 电气参数电气参数项目项目粗轧机粗轧机精轧机精轧机数量底部双传动电机正向底部双传动电机正向电机类型同步同步雌极数量1616非周期性负载的额定功率(S9)kW63009000连续性负载(S1, 115%)kW724510350过载 1 数值| 持续时间%s2256022560过载 2 数值| 持续

48、时间%s2502025020满负荷转矩(FLT)切断时的过载%275275注：过载指的是 S9 之后和全速范围内的过载额定速度/最高速度rpm358060120在额定速度/最高速度下的频率Hz4,6710,67816电压(线电压)V8372*857每相的额定电流(S9)A26422*1818每相的峰值电流大小| 持续时间As3074 6400 =115% *=225% *2x 21062x 4290=115% *=225% * 浦钢宽厚板培训教材 - 26项目项目粗轧机粗轧机精轧机精轧机7111=250% *2x 4767=250% *额定转矩kNm17191433不失磁时的效率%95,696

49、,7额定速度时的功率因数0,9930,995励磁(S9): 电压额定值|最大值V219555199492励磁(S9): 电流额定值|最大值A72818417661900绕组温度：定子(S9) (ETD)C125125转子(S9) (R)C130130定子(S1) (ETD)C145145转子(S1) (R)C1501502.2.22.2.2 机械数据机械数据粗轧机精轧机转动惯量(转子)：上部 tm282,657,3下部 tm276,160,5重量：浦钢宽厚板培训教材 - 27转子2 个转子-双传动kg176000154000定子2 个定子-双传动kg10600080000配套件2 套-双传动k

50、g31.00029.000双传动/立辊机架配套件kg118.000111.000合计kg431.000374.000最大装配重量kg141.000117.000构造类型IM 7311 适用于安全固定联轴节IM 7311 适用于安全固定联轴节轴承套筒轴承套筒轴承传动端(DE) 非传动端(NDE)油环润滑配有固定油环和循环油油环润滑配有固定油环和循环油将油打进轴承每台轴承上装有顶轴油(DE+NDE) +内传动轴).稀油润滑装置位于轴承旁边(DE+NDE) +内部传动轴).稀油润滑装置位于轴承旁边如果需要，包括加热器和冷却装置如果需要，包括加热器和冷却装置连续轴向力(NDE)：事故轴向力(NDE)：

51、最大最大kNkN55030005503000浦钢宽厚板培训教材 - 28140140附加径向负荷(DE)：最大kN油泵/电机(100%)1+1 适用于 DE2+2 适用于 NDE1+1 适用于 DE2+2 适用于 NDE粗轧机精轧机冷却类型IC86WIC86W冷却风机/电机功率kW4x154x15冷却能力/电机kW645610进水口温度C34413441水量/电机8482m/h水质*66水压（最大)bar防护等级：设备IP54IP54滑环装置IP23IP23浦钢宽厚板培训教材2.2.32.2.3 电机配套件：电机配套件：设备项目粗轧机精轧机速度传感器组合件*脉冲编码器超速开关绝对值编码器有有有

52、有空间加热器2 x 6 x 0.8 kW2 x 6 x 0.8 kW电机监测用传感器*定子测温装置*轴承测温装置冷却空气入口温度冷却空气出口温度4 x 6 x PT1009 x PT1002 x 2 x PT1002 x 1 x PT1004 x 6 x PT1009 x PT1002 x 2 x PT1002 x 1 x PT100压力传感器55稀油流量监测器55泄漏检测有有接地电刷有有基础底座/底板T-形头螺栓和螺母锚固件套管(买方供货)有有有有有有浦钢宽厚板培训教材2.32.3 主传动控制系统主传动控制系统Siemens 提供的主传动交流技术,有较高的技术水平,能达到高的动态性能及可靠性

53、，易于维护。响应非常快，与可靠性一样，SIMOVERT 的操作非常方便。轧机的主传动为交流同步马达，由变频器系统提供电源，这样就使得电源消耗最小，以及高的传动效率。交流传动的优势为：低能耗。由于非常低的马达惯量，机械部分的冲击对于接手，轴都比直流传动低。对于相同的加速度，交流传动比直流传动要求更小的力矩，减少了加速力矩冲击，且能尽快恢复。传动控制系统的控制功能非常强大，具体如下：速度控制带负载监测矢量控制 用于电枢电流控制 转子位置监测 磁通方向直流控制 cos 控制 弱磁控制相电流控制保护功能传动顺序控制 (开关 on / off 顺序)诊断传动故障和状态显示在本地操作面板上，可以用于其他系

54、统。双驱动负载平衡控制马达速度控制提供速度控制器的高速通讯接口，速度控制器将提供速度参考值，传动控制将会得到实际的反馈值。带负载监测、加速限制的速度控制。当参考值加上去后，将监测速度提升。补偿变压器相漂移的同步模块。2.3.12.3.1 矢量控制矢量控制轧钢系统要求一强有力的控制系统，使用了 TRANSVECTOR 控制后，就可浦钢宽厚板培训教材 - 31以得到高性能特性。TRANSVECTOR控制原理是根据轴向磁通量的效率调整定子电流的相位角。为了计算磁通量，马达由两个互动的增补模块模拟，一次就允许在整个速度和负载范围的任何时候加上马达电流。矢量控制与直流马达的电流控制原理一样。TRANSV

55、EKTOR控制元件在力矩方向和磁通方向。在磁通相关系统中带电流起始点的旋转电压矢量由整流器计算并形成。TRANSVEKTOR控制是全数字式的，结果由绝对的再现性这样可以提高故障诊断能力。系统由如下功能：通过确定马达的磁通以及预设定定子电流起始点的磁通控制的定位原理可以通过由电流起始点定位的磁场完成。通过测量电子电流和电压来确定马达磁通的相位角。通过测量定子电流和电压得到用于计算旋转磁通矢量的角以及绝对值的电压模块。用于计算磁通矢量的角度和绝对值的电流模块。通过脉冲发生器信号和电流起始点计算励磁电流起始点，来确定运转时的转子初始位置。用于提供电流相位关系中三相初始电流的正确的起始点的参考值。确定

56、转子轴的角度，通过计算在励磁建立期间时 EMF 电压来去确定。电压前馈系统用于提供二次电流控制使之有非常好的响应。马达功率因素控制器给出了励磁产生定子电流的起始点。带次级励磁电流控制器的磁通控制器在稳定运行期间提供恒定磁通量。根据模块比率和电压反馈调节励磁弱磁特性。节约励磁控制：在轧钢期间励磁被减少到最低值，在重新开始前又自动增加。2.3.22.3.2 相电流控制相电流控制 带限制和的电流控制器，带增益自动调节 顺序逻辑命令单元和最小零序电流 当监测到过电流时的脉冲转移 调节电流限值设定 保护功能浦钢宽厚板培训教材 - 32 马达保护 马达定子瞬时过电流 马达励磁电流故障(励磁损失) 马达堵转

57、或脉冲发生器故障监测 在定子上的马达接地故障检测 励磁电路故障检测 马达定子线圈和周朝 RTD 监视和报警 带数学模块的转子温度检测 过速度检测和跳闸 变压器保护 变压器故障检测 可控硅电源风机检视 整流器保护2.3.32.3.3 传动顺序控制传动顺序控制浦钢宽厚板培训教材 - 33顺序控制或启动控制的任务是定位以及初始化所有的开关、操作人员要求的跳闸操作、连锁以及保护设备。传动开关 On/Off:在传动能被控制运行前，传动系统必须先投入，假定传动单元的电源是在开关合上去时得到。在接收到开关控制信号后，传动系统按照以下顺序动作：辅助设备投入励磁开关投入主回路开关投入（高压开关）如果从开关控制来

58、的信号消失，传动系统根据实际的操作状态，按顺序切断或报警传动开关监视：每个传动开关都被监视，作为可操作的反馈，信号用于传动状态的显示以及通信。传动状态监视：当传动系统合闸时，传动系统的状态将被连续监视。为防止系统故障，传动控制将接管。这样，可以防止在没有传动命令时系统误动作。传动系统状态监视将用于轧钢连锁合通讯。传动状态连锁技术控制（轧钢工艺）要依靠传动系统才能达到。因而，传动状态形成了轧钢的技术连锁条件。为防止传动系统故障，传动系统状态连锁将根据整个系统要求而立即动作，详细的反应将根据工艺要求而定，在各自的部分讨论。传动系统紧急停止：为防止传动控制电源或通讯故障，PLC 轧钢连锁将控制所有传

59、动系统紧急停止。 （马达将按照可控制的速率停止） 传动系统的停止是按照可控制的方式再生停止。 传动操作要求 传动系统 ON/OFF（起动/停止） 传动系统运转（前进/后退）浦钢宽厚板培训教材 - 34 传动 OFF-LINE 模式2.3.42.3.4 诊断诊断如果故障发生，保护功能将控制开关切断，以避免造成损害。所有可能发生的故障，特别是对于电流控制，都通过程序被监视。任何不正常的结果都会显示或以一条消息的形式记录下来。以下的故障将被检测：过流马达堵转定子或轴承温度转子温度（数学模式）马达相接地交流电源故障测量值通信故障参考起动控制，任何传动辅助设备的不正常均被监视并显示。诊断根据传动系统的设

60、计而定，例如要监视的项目为：定子线圈温度空气温度变压器温度接地故障另外每个熔断器每个保护电路开关也被监视。2.3.52.3.5 自动化接口自动化接口 与上级自动化系统的通信通过数据总线完成。以下信息被传递： 传动操作命令，这些命令为： 传动系统开关 ON/OFF； 传动频繁起制动； 传动操作参考值； 每个传动系统从上级控制系统接受到的参考速度值； 频繁起制动的参考值，这些值被预设为传动控制单元的参数，这样，在运转模式时外部的参数就不需要了。浦钢宽厚板培训教材 - 35 传动系统运转实际值； 在运行期间，传动系统的每个状态被传送到自动化系统。 速度实际值； 电流实际值； 传动状态信息； 从每个传