Преобразователи частоты Рустмаш АТ27 в металлургической промышленности
Широкое разнообразие технологических процессов при производстве металлургической продукции предъявляет различные требования к оборудованию участвующему в технологическом процессе. При производстве металлопродукции наиболее важными процессами являются подготовка руды, производство кокса, плавление руды, разлив металла и его прокат.
Применение частотного электропривода среднего напряжения возможно на каждом из вышеприведенных этапов, однако наиболее высокие требования, на наш взгляд, предъявляются к преобразователям частоты участвующим на финальной стадии производства - прокат. Именно управление приводом валков прокатного стана во многом определяет качество конечной продукции и её сортамент.
Несмотря на общее назначение прокатных станов, они различны по конструкции, способу прокатки и имеют свои особенности работы.
Прокатные станы.
В зависимости от выпускаемой продукции прокатные станы можно разделить на:
- обжимные станы (блюминги, слябинги);
- заготовочные;
- рейкобалковые;
- сортовые (крупносортные, средне- и мелкосортные);
- проволочные (для изготовления катанки);
- листопрокатные (для толстых, средних и тонких листов);
- трубопрокатные;
- колесо- и бандажепрокатные;
- станы для специальных видов проката.
Основными механизмами прокатных станов являются валки рабочих клетей.
Приводы валков можно разделить по направлению вращения на:
- нереверсивные;
- реверсивные.
и количеству двигателей:
- однодвигательные;
- двухдвигательные.
Наши вызовы
1. Безостановочный процесс.
2. Интеграция с АСУ ТП.
3. Продление ресурса оборудования.
4. Реверс направления прокатки и позиционирование шпинделя.
5. Оптимизация энергопотребления и электромагнитная совместимость.
6. Работа в условиях высокой запыленности и токопроводящей пыли.
7. Эффективное управление в двухдвигательном режиме.
8. Размещение в ограниченном пространстве.
9. Адаптация к возможностям локальной вентиляции и обслуживания оборудования.
- Безостановочный процесс.
- Интеграция с АСУ ТП.
- Продление ресурса оборудования.
- Реверс направления прокатки и позиционирование шпинделя.
- Оптимизация энергопотребления и электромагнитная совместимость.
- Работа в условиях высокой запыленности и токопроводящей пыли.
- Эффективное управление в двухдвигательном режиме.
- Размещение в ограниченном пространстве.
- Адаптация к возможностям локальной вентиляции и обслуживания оборудования.
Алгоритм кинетического авансирования обеспечивает стабильную работу преобразователей частоты Рустмаш в случае глубоких и несимметричных просадок питающего напряжения, и даже при полном его пропадании.
В режиме авансирования поддержание работоспособности преобразователя частоты осуществляется за счет потребления части кинетической энергии вращающегося механизма с последующим мгновенным восстановлением заданного режима работы механизма при восстановлении энергоснабжения. Время работы ПЧ в данном режиме для приводов валков клетей может составлять 5-10 периодов сетевого напряжения.
Осциллограмма работы ПЧ Рустмаш при пропадании питающего напряжения
Байпас силовой ячейки обеспечивает непрерывную работу преобразователя частоты даже при его частичном повреждении. Компания Рустмаш предлагает высоконадежное решение по байпасированию вышедшей из строя силовой ячейки за время, не превышающее 4 мс.
Реализация возможна благодаря уникальной, запатентованной технологии HopCoDTM. Быстрый и надежный байпас силовых ячеек позволяет сохранить работоспособность преобразователя частоты, быстро восстановить момент и скорость вращения валков клетей прокатного стана, что предотвратит останавку технологического процесса и не снижать качество готовой продукции.
Резервирование вентиляторов позволяет сохранить работоспособность преобразователя частоты даже при выходе из строя до 50% всех вентиляторов. В системе вентиляции предусмотрено полное резервирование вентиляторов. В случае выхода из строя одного из вентиляторов, оставшийся в работе вентилятор обеспечивает отвод избыточного тепла.
Под каждым вентилятором установлен узел гравитационных жалюзи, которые открываются потоком воздуха при работе вентилятора. В случае выхода из строя одного из вентиляторов гравитационные жалюзи закрываются, обеспечивая циркуляцию охлаждающего воздуха по предусмотренной схеме.
Интеграция с АСУ ТП обеспечивается наличием дискретных и аналоговых входов/выходов, а также последовательных портов связи c протоколами Ethernet, Modbus RTU, Profibus (опционально).
Преобразователи частоты АТ27 адаптированы для работы совместно с АСУ ТП в части обеспечения полного функционала приводов валков клетей прокатного стана:
- энергосберегающее управление приводом валков;
- исключение ударных нагрузок прокатываемого металла при прохождении клети;
- обеспечение алгоритма лыжеобразования («изгиб вниз» и «изгиб вверх») начала листа, подаваемого в клеть;
- обеспечение режима ведущий-ведомый для двухдвигательных приводов клетей;
- обеспечение реверса прокатки металла;
- позиционирование шпинделя.
Векторное управление с авторскими алгоритмами ограничения момента и контролем скорости двигателя в преобразователях частоты Рустмаш обеспечивает надежную защиту двигателя от перегруза и поломки вала, заданный пусковой момент, быструю реакцию на изменение нагрузки на валу электродвигателя без потери заданной скорости, точное поддержание заданной скорости.
- Пуск при токе, не превышающем номинальные значения, позволяет применять силовые кабели питания двигателя и преобразователя частоты с меньшим сечением, снижает износ и продлевает срок службы привода валков клетей, а соответственно, снижает затраты на внедрение, обслуживание и ремонт прокатного стана.
Если в валки попадает лист прокатываемого металла, то преобразователь частоты поддерживает заданную скорость вращения валка, компенсируя любые ударные нагрузки, что ограничивает износ оборудования, обеспечивает требуемое качество прокатки и толщину листа.
Срабатывание и отпускание тормоза при заданном ограничении крутящего момента 200% без блокировки вала.
Точное поддержание момента и скорости двигателя обеспечивает поддержание заданной скорости при переменной нагрузке до достижения момента ограничения нагрузки, после чего происходит снижение скорости вращения двигателя при срабатывании алгоритма ограничения момента, что позволяет сохранить работоспособность валков клети в случае, если нагрузка на механизм была превышена.
Реверс и позиционирование шпинделя обеспечивает возможность изменения направления прокатки в прокатном стане, что позволяет уменьшить его габариты и повысить его производительность. Обеспечивается установка шпинделя в заданную позицию для перевалки валков, путем точной отработки закона изменения скорости вращения валков клетей во время позиционирования.
Двухзвенное преобразование энергии в преобразователях частоты Рустмаш АТ27 позволяет устранить негативные эффекты просадок, флуктуации и асимметрии напряжения сети.
Средневольтные преобразователи частоты Рустмаш AT2 полностью соответствуют стандарту IEEE 519 без установки дополнительных входных фильтров и компенсаторов реактивной мощности.
Спектр гармоник входного тока АТ27
Суммарный THD потребляемого тока не превышает 5%.
Алгоритм векторного управления с оптимизацией магнитного потока двигателя привода валков клетей снижает потребляемую полную мощность двигателя, а в совокупности с оптимизацией технологического процесса приводит к снижению себестоимости производимой продукции.
Рустмаш АТ27 линия MV со степенью защиты IP66 (NEMA4) — это решения для применения в местах, где высокое содержание пыли и очень часто токопроводящей. Преобразователь частоты имеет выделенный канал охлаждения, что гарантирует безотказную и надежную работу ПЧ даже в самых трудных условиях.
Алгоритм “Ведущий-ведомый” позволяет синхронизировать работу двух приводов валков одной клети, по одному каналу управления от АСУ, что позволяет не только равномерно распределить нагрузки между валками, но и задать необходимую разность скоростей для требуемого лыжеобразования-компенсации изгиба начала листа подаваемого в клеть.
Преобразователь частоты Рустмаш АТ27 линии ED имеет самые малые габариты в мире среди преобразователей частоты своего класса! Это результат целенаправленной работы для максимизации прибыли наших партнеров и их заказчиков.
Модульная конструкция ПЧ AT27 позволяет выполнять чистку и замену воздушных фильтров без останова ПЧ при обеспечении безопасности персонала, а время на ремонт минимизировано за счет современных конструктивных решений и взаимозаменяемости силовых ячеек.
Расположение вентиляторов охлаждения исключительно на крыше позволяет легко организовать отвод тепла ПЧ Рустмаш посредством подключений воздуховодов непосредственно к крыше ПЧ вокруг вентиляторов. Выделяемое ПЧ в работе тепло не будет прогревать помещение, а сразу отводиться из него, что обеспечит долгую и безостановочную работу установки.
Преобразователи частоты Рустмаш - надежное и выгодное решение!