利用变频设施对驱动机的可靠性探究剖析

　　ATP炉是长68m，直径8m的大型加热炉料的炼油炉，由2台小齿轮电动机同步驱动。ATP炉双小齿轮驱动电动机具体参数如表1所示。

　　ATP炉双小齿轮驱动电动机采用3套荣信电力电子股份有限公司生产制造的大转矩矢量控制的H桥多电平高压变频系统，分别对2台6kV／1400kW双小齿轮电动机进行同步调速控制，满足系统中有2台工作1台备用的工作要求。

　　技术方案1.功能需求

　　高压变频系统需实现以下功能。

　　1）采用3台变频器（2工1备）控制2台齿轮电动机同步调速运行。

　　2）备用切换自动控制。要求备用变频器为热备用，在任何1台变频器故障后，自动切换到备用变频器，并飞车启动，使2台电动机继续同步运行，以保证ATP炉的正常工作。

　　3）双闭环矢量控制实现速度同步。高压变频系统通过速度、电流双闭环矢量控制技术分别检测2台电动机的电流和转速，对2台电动机分别控制，实现2台电动机的转速同步和功率平衡，达到系统的最佳控制。

　　4）变频器的输出频率为0～50Hz和0～60Hz，调速范围为0～1500r／min和1500～1650r／min.

　　实现恒转矩恒功率运行，即在0～1500r／min（0～50Hz）的恒转矩运行，1500～1650r／min（50～60Hz）的恒功率运行。

　　2.系统方案

　　荣信公司3套大转矩双闭环矢量控制的高压变频及切换系统如图所示。可实现2工1备的工作要求。

　　系统工作原理如下。

　　1）系统采用2台高压变频装置工作，另外1台备用的方式，并实现1台备用高压变频装置与2台工作高压变频装置自动切换，当2台工作高压变频装置中任何1台发生故障时，此备用高压变频装置自动投入运行。此外，可实现任意一台高压变频装置拖动任意一台电动机。

　　2）两电动机转速同时检测。

　　3）KM 1～KM 6为真空接触器，由PLC控制系统控制，用于实现备用切换自动控制。其中KM 1与KM 4互锁，KM 2与KM 5互锁，KM 3与KM 6互锁，KM 1、用变频器实现双小齿轮驱动电动机的同步可行性分析文／荣信电力电子股份有限公司徐颖韩雨坤ATP炉双小齿轮驱动电动机采用3套大转矩矢量控制的H桥多电平高压变频系统，分别对2台双小齿轮电动机进行同步调速控制，满足系统中有2台工作1台备用的工作要求。

　　4）高压变频装置具有“停车再起”功能。在2台工作高压变频装置中任何一台发生故障时，操作步骤如下：①PLC控制系统断开接触器KM 1，将1＃高压变频装置退出。②PLC控制系统发出“降速”指令给2＃高压变频装置，对2＃电动机进行制动（由于ATP炉的传动关系，1＃电动机也同时被制动），能量通过制动电阻消耗。③在双小齿轮电动机完全停止后，PLC控制系统控制2＃高压变频装置停止运行，同时闭合真空接触器KM 3，投入3＃备用高压变频装置。④PLC控制系统控制2＃和3＃高压变频装置同时投入运行，对双小齿轮电动机进行同步调速控制。

　　⑤完成“停车再起”。

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