1 概述
某钢铁有限公司高炉系统主要包括下列系统：高炉上料系统、高炉本体、出铁场、热风炉、渣处理、煤气除尘设施、高炉给水设施、供配电设施、鼓风机系统、余压发电系统、余热回收设备等，高炉炼铁工艺示意图如图7-15所示。在高炉炼铁生产中，一般把按照品种、数量称量好的炉料从地面的贮矿槽运送到炉顶的生产机械称为高炉上料设备。料车主卷扬是上料系统的核心设备，其可靠性直接影响到生产效率及经济效益。某钢铁有限公司450M3高炉卷扬系统的设计以施耐德ATV71变频器作为传动部分的核心控制部件，并与主控PLC自动化系统紧密结合使用，从而达到系统的稳定性与操控灵活性的完美结合。
图7-15 高炉炼铁工艺示意图
2 高炉料车卷扬机的工况要求
高炉采用料车卷扬机作为标准上料设备，其特点是负载重，位置控制精度要求较高，可靠性和安全性能要求高。高炉料车卷扬机的安全运行应满足下列条件：
①足够的提升、运载能力，上料速度要满足高炉生产的要求。
②运行可靠平稳，耐用，保证高炉生产的连续性。
③能够实现上料自动化，提高生产效率，减轻人员劳动强度。
④结构简单，维护方便。对调速系统的性能要求：启动速度慢，转矩大，加速平滑，运行平稳，停车准确。
高炉卷扬系统主要包括卷扬机、减速机、料车、斜桥等。高炉料车卷扬机的工况示意图如图7-16所示。
图7-16 高炉料车卷扬机的工况示意图
3 变频器控制系统说明
1．系统运行过程
当上料卷扬系统运行后，变频器由8Hz加速到50Hz运行，当运行至距炉顶较近的检测点时，由检测位置的主令控制器发出减速信号，变频器自动减速到20Hz运行，到二次减速点减到8Hz，再直至料车到达炉顶，再由主令控制器发出停车信号，电动机制动停车。
2．料车速度控制
在空载调试阶段：由于机械减速箱传动比偏小，调试初期料车高速时50Hz运行，料车速度太快，在做料车高速急停试验时，钢丝绳松弛致使料车出轨，故高速时改为45Hz。把第一次减速时主令控制点推后，保证每车上料时间。
3．料车变频器的选型和应用
选用变频器的容量是放大了两档的容量，一般不会出现过电流、过电压、过载等现象，可靠性大大提高。电磁制动器线圈通过变频器的制动器逻辑控制，消除了因意外事故制动器松闸所引起的料车挂车或失速、失控事故，防止了制动器松闸过早，料车出现的溜车事故。
4 系统组成
此钢铁厂采用斜桥式料车上料系统。斜桥式料车上料机主要由斜桥、料车、卷扬电动机三部分组成。由一台卷扬机拖动两台料车，料车位于斜桥轨道上，工作过程中，当装满炉料的料车上升时，空料车下行，空车重量相当于一个平衡锤，平衡了重料车的自重。两料车交替上料，即其中一台料车载料上行，另一台为空车下行，料车在斜桥上的运动分为起动、加速、稳定运行、减速、倾翻和制动六个阶段。运行过程中电动机始终处于负载状态。在整个过程中包括一次加速和两次减速，料车提升一次所需时间与料车的运动速度和加速度有关，其运行过程共分为如下几个区间：
