專利名稱：轉(zhuǎn)爐傾動能量回饋系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及冶金行業(yè)煉鋼工藝轉(zhuǎn)爐傾動裝置，尤其是涉及用于轉(zhuǎn)爐傾動裝置 的電氣傳動能量回饋系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
據(jù)工藝要求，轉(zhuǎn)爐的傾動角度為士360°，轉(zhuǎn)爐爐口和爐底方向軸線與地平面垂直 時為零位狀態(tài)，爐子傾動負載力矩屬于反陰性的位能負載。當爐體從0°向加料側(cè)或者出鋼 側(cè)傾動過程中，爐體處于正力矩狀態(tài)時，電動機工作在電動運行狀態(tài)，當爐體從加料側(cè)或者 出鋼側(cè)搖回0°的過程中，電動機處于發(fā)電運行狀態(tài)，這部分能量將會對變頻調(diào)速裝置直流 回路的電容充電導致直流母線電壓升高，傳統(tǒng)傾動控制方案通過配置制動單元和制動電阻 的方法將電機發(fā)電能量轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉，以保證直流電容不會產(chǎn)生過電壓，這種方式不 僅造成了能量的巨大浪費，而且制動電阻工作時產(chǎn)生熱量還可能影響周圍其它設(shè)備。這種 傳動的能耗制動方案還具有直流母線電壓不穩(wěn)定，噪音大的缺點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種轉(zhuǎn)爐傾動能量回饋系統(tǒng)，該系統(tǒng)能 夠利用或回收傾動電機在發(fā)電狀態(tài)下所產(chǎn)生的能量，以達到節(jié)能增效的目的，同時該系統(tǒng) 能保證轉(zhuǎn)爐傳動設(shè)備處于良好的工作狀態(tài)。本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是轉(zhuǎn)爐傾動能量回饋系統(tǒng)，其連接 關(guān)系是從交流母線上依次接有進線斷路器、電流互感器、輸入電抗器、和輸入電抗器并連的 自藕變壓器、直流母線、逆變器、輸出電抗器和傾動電機，輸入電抗器和直流母線之間接有 整流/回饋單元。本實用新型與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，具有以下主要的優(yōu)點其一.將傾動電機電動狀態(tài)下產(chǎn)生能量回饋至電網(wǎng)，節(jié)約能耗，降低運行成本；其二 .由于不是將發(fā)電能量通過制動電阻發(fā)熱消耗掉，解決了傳統(tǒng)技術(shù)帶了的發(fā) 熱量大，噪音大的缺點；其三.整流/回饋單元能夠維持直流母線電壓保持恒定，避免了傳統(tǒng)技術(shù)下直流 母線電壓波動大，影響后級逆變單元調(diào)速性能的缺點。其四.由于國家經(jīng)濟的發(fā)展，對鋼材需求的日益擴大，轉(zhuǎn)爐噸位也逐步加大，本技 術(shù)用于多電機驅(qū)動的轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)產(chǎn)生的經(jīng)濟效益隨著轉(zhuǎn)爐噸位的加大會明顯增加，因此本回 饋系統(tǒng)具有廣闊的市場前景。綜上所述，本實用新型具有節(jié)約能耗，降低運行成本，提高生產(chǎn)效益的的優(yōu)點，解 決了傳統(tǒng)的利用制動電阻進行能耗制動的方式帶了的浪費大，發(fā)熱嚴重，噪音大，直流母線 電壓波動大的缺點。

圖1為本轉(zhuǎn)爐傾動能量回饋系統(tǒng)的主回路電路圖；圖2為整流/回饋單元的控制板接線圖。圖1中，1 交流母線(380V) ；2 控制母線(220V) ；3 進線斷路器；4 電流互感器； 5 電流表；6 電壓表；7 輸入電抗器；8 自耦變壓器；9 整流/回饋單元；10 直流母線 (540V) ；11 逆變器；12 輸出電抗器；13 傾動電機。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖進一步詳述本實用新型，但不限定本實用新型。如圖1所示，轉(zhuǎn)爐傾動能量回饋系統(tǒng)，其連接關(guān)系是從交流母線1上依次接有進線 斷路器3、電流互感器4、輸入電抗器7、和輸入電抗器7并連的自藕變壓器8、直流母線10、 逆變器11、輸出電抗器12和傾動電機13，輸入電抗器7和直流母線10之間還接有整流/ 回饋單元9。本系統(tǒng)整流/回饋單元9和逆變器11還與PR0FIBUS-DP相連。電流互感器4 上接有電流表5和電壓表6。如圖2所示，整流/回饋單元9控制電路圖控制電路圖包括直流電源、斷路器 Q21、中間繼電器K21、控制板和CBP2通訊板，直流電源通過斷路器Q21接至控制板，斷路器 Q21和控制板之間還接有中間繼電器K21，自耦變壓器8的故障信號引入控制板的數(shù)字量輸 入引腳，控制板通過CBP2并連接到raOFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)。下面結(jié)合實施例進一步說明本實用新型。如圖1所示，本實用新型提供的轉(zhuǎn)爐傾動能量回饋系統(tǒng)，包括四臺整流/回饋單 元9、四臺逆變器11和由其分別控制的四臺傾動電機13，整流/回饋單元9和逆變器11與 PR0FIBUS-DP (分散型外圍設(shè)備過程現(xiàn)場總線)網(wǎng)絡(luò)相連，整流/回饋單元9向直流母線10 供電，將來自電網(wǎng)的電動狀態(tài)能量供給逆變器11，此外它還能將發(fā)電能量由直流母線10返 回電網(wǎng)。逆變器11對傾動電機13進行調(diào)速控制。在轉(zhuǎn)爐從其它位置回到0°或者減速制動過程中，傾動電機13處于發(fā)電狀態(tài)，逆 變器11工作在逆變狀態(tài)，整流/回饋單元9將發(fā)電能量由直流母線10送回電網(wǎng)。本實用新型采用整流/回饋單元9回饋能量給電網(wǎng)，而不是采用傳統(tǒng)的制動電阻 消耗。四臺變頻裝置均采用了獨立的整流/回饋單元9，四套系統(tǒng)相互獨立，整流或者回饋 狀態(tài)相互獨立不受影響。本系統(tǒng)特性分析當傾動電機13運行在電動工況時，能量從電網(wǎng)經(jīng)整流/回饋單 元9、逆變器11傳遞至電機13，整流/回饋單元9工作在整流模式，該工況下系統(tǒng)各部分工 作狀態(tài)與傳統(tǒng)的采用制動電阻的方案沒有差異。當傾動電機13運行在發(fā)電工況時，電機 13發(fā)電所產(chǎn)生的能量將通過逆變器11對直流母線10充電，在傳統(tǒng)的采用制動電阻的方式 下，對直流母線10的充電必將導致母線電壓升高，當電壓升高到一定值后，制動電阻開始 投入工作，抑制母線電壓進一步升高，電機13發(fā)電產(chǎn)生的電能將全部以電阻發(fā)熱的方式消 耗掉，采用能量回饋技術(shù)后，整流/回饋單元9將對母線電壓進行控制，保持母線電壓始終 為恒定值，整流/回饋單元9工作在回饋(逆變)狀態(tài)，將電機13發(fā)電產(chǎn)生的能量回饋至 電網(wǎng)，這樣不僅避免了傳統(tǒng)方式下將電能轉(zhuǎn)化稱熱能造成的巨大浪費和發(fā)熱嚴重的缺點， 還保持了發(fā)電狀態(tài)下直流母線10電壓的穩(wěn)定，改善了逆變器11的工作條件。
4[0022]圖2是整流/回饋單元控制板接線圖，其中DC24V電源為裝置外接直流24V電源， K21是用于控制進線斷路器3合閘的中間繼電器，將自耦變壓器8的故障信號引入控制板的 數(shù)字量輸入引腳，當自耦變壓器8故障時，該引腳向整流/回饋單元9發(fā)訊，裝置停止工作。 裝置還配置有CBP2通訊板，并利用它連接到PR0FIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)。最后所應說明的是，以上實施方式僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可 以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神 和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求轉(zhuǎn)爐傾動能量回饋系統(tǒng)，其連接關(guān)系是從交流母線(1)上依次接有進線斷路器(3)、電流互感器(4)、輸入電抗器(7)、和輸入電抗器(7)并連的自藕變壓器(8)、直流母線(10)、逆變器(11)、輸出電抗器(12)和傾動電機(13)，其特征在于輸入電抗器(7)和直流母線(10)之間接有整流/回饋單元(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐傾動能量回饋系統(tǒng)，其特征在于整流/回饋單元(9)內(nèi) 部控制電路包括直流電源、斷路器Q21、中間繼電器K21、控制板和CBP2通訊板，直流電源 通過斷路器Q21接至控制板，斷路器Q21和控制板之間還接有中間繼電器K21，自耦變壓器 8的故障信號引入控制板的數(shù)字量輸入引腳，控制板通過CBP2通訊板連接到PR0FIBUS-DP 網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于電流互感器(4)上接有電流表(5)和 電壓表(6)。
專利摘要本實用新型涉及一種轉(zhuǎn)爐傾動能量回饋系統(tǒng)，其連接關(guān)系是從交流母線(1)上依次接有進線斷路器(3)、電流互感器(4)、輸入電抗器(7)、和輸入電抗器(7)并連的自藕變壓器(8)、直流母線(10)、逆變器(11)、輸出電抗器(12)和傾動電機(13)，其特征在于輸入電抗器(7)和直流母線(10)之間接有整流/回饋單元(9)。本實用新型具有節(jié)約能耗，降低運行成本的優(yōu)點，避免了傳統(tǒng)的利用制動電阻消耗傾動電機發(fā)電能量的方法所帶來的巨大的電能浪費、發(fā)熱量大，噪音大的缺點。
文檔編號H02J3/38GK201584792SQ200920289650
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者蘇瑞淼, 蔡煒, 陳澤望 申請人:中冶南方工程技術(shù)有限公司