發(fā)布時(shí)間：2020-11-19 06:40

　　 在鋼鐵行業(yè)中,高爐鼓風(fēng)機(jī)是煉鐵生產(chǎn)工藝中的重要環(huán)節(jié),高爐鼓風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行直接關(guān)系到高爐的生產(chǎn),是高爐爐況順行的有利保證。高爐電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)具有容量大;控制、保護(hù)系統(tǒng)復(fù)雜;控制環(huán)節(jié)多等特點(diǎn),其拖動(dòng)的同步電動(dòng)機(jī)的難點(diǎn)在于啟動(dòng),而要保證高爐鼓風(fēng)機(jī)正常啟動(dòng),保證變頻軟啟動(dòng)裝置正常工作是其關(guān)鍵。因此對(duì)系統(tǒng)的可靠性、自動(dòng)化程度和可操作性都提出了較高要求。本文以首鋼遷鋼公司4#8000m3電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)變頻軟啟動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,結(jié)合生產(chǎn)工藝要求和系統(tǒng)組成,研究了大型電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)變頻軟啟動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用負(fù)載換流同步電機(jī)調(diào)速技術(shù)對(duì)高爐鼓風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)。本文研究的主要內(nèi)容如下:(1)分析了高爐鼓風(fēng)系統(tǒng)的工藝流程和系統(tǒng)組成特點(diǎn)及自控式同步電動(dòng)機(jī)工作原理和運(yùn)行性能,從變頻軟啟動(dòng)出發(fā),建立控制系統(tǒng)單線圖。(2)針對(duì)遷鋼電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)變頻軟啟動(dòng)系統(tǒng)GL150變頻器與上一代SIMOVERT S變頻器進(jìn)行對(duì)比并做系統(tǒng)分析。(3)針對(duì)高爐鼓風(fēng)機(jī)無刷勵(lì)磁的特點(diǎn),提出了負(fù)載換流同步電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的數(shù)字模型及勵(lì)磁控制方案。(4)根據(jù)同步電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)系統(tǒng)勵(lì)磁控制方案,基于負(fù)載換流同步電機(jī)調(diào)速技術(shù)(LCI)分析了遷鋼公司4#8000m3電動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)的矢量控制。(5)針對(duì)GL150負(fù)載換流變頻調(diào)速控制系統(tǒng),對(duì)遷鋼4#高爐鼓風(fēng)機(jī)變頻軟啟動(dòng)的硬件結(jié)構(gòu)、軟件結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及勵(lì)磁控制原理進(jìn)行設(shè)計(jì)并研究。本論文通過負(fù)載換流同步電機(jī)調(diào)速技術(shù)的研究,設(shè)計(jì)先進(jìn)合理的控制方案,保證鼓風(fēng)機(jī)安全生產(chǎn)運(yùn)行,降低機(jī)組的事故率,對(duì)高爐的安全生產(chǎn)運(yùn)行、產(chǎn)量的提高、節(jié)能降耗具有極其重要的意義。并對(duì)同行業(yè)此類大型軟啟動(dòng)設(shè)備的研究具有借鑒作用。提出了勵(lì)磁控制方案的具體措施,使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。該系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢,投入運(yùn)行工作穩(wěn)定,啟動(dòng)成功率高。在高爐日產(chǎn)量21000噸的前提下,送風(fēng)能力達(dá)到日均8600km3,單耗82.13kWh/km3,運(yùn)行狀態(tài)良好,滿足高爐生產(chǎn)的控制要求,為高爐生產(chǎn)的順、穩(wěn)運(yùn)行提供了保障,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TF325.62;TP273
【部分圖文】：

因此要求鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)參數(shù)也要相應(yīng)的變化。另一方面，氣象條件（氣溫、氣壓）也??有變化，這些都將影響鼓風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量和風(fēng)壓。所以要求高爐鼓風(fēng)機(jī)具有一定的穩(wěn)??定調(diào)節(jié)范圍。圖２．１為高爐鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)系統(tǒng)工藝流程圖。??空氣??－｜＜、????辦?＾?；??高爐?濾風(fēng)室????冷卻塔－一一－??Ｘ???：??▼?▼???義＾?Ｔ?過濾??進(jìn)氣管及??▲?器?蓄水池??１１?｜?導(dǎo)、ｋ????熱風(fēng)爐??????Ｉ???■＾ｒ?＼ｙ?＾?＾?潤滑油站》－－－?水泵??＜?ｊ??高爐鼓風(fēng)＾?Ｌ—ｉ??ｕ?Ｉ?機(jī)?＜？－－?：動(dòng)力油站??文氏管?Ａ?Ｉ?Ｉ?＂??．．．１???????＼?液壓??Ｔ］＿＿＾放風(fēng)門??消?《放??音?—風(fēng)??１１?ｏ???器?ｙ?塔??送朋ｔｅｎ糊］＝以?＿＿??圖２．１高爐鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)系統(tǒng)工藝流程圖??Ｆｉｇ．２．１?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｃｈａｒｔ?ｏｆ?ｂｌａｓｔ?ｆｕｒｎａｃｅ?ｂｌｏｗｅｒ?ｓｙｓｔｅｍ??２．１．２局爐鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)丨ｉｄ制系統(tǒng)主回路??在主回路中，沒有其它調(diào)速系統(tǒng)中與中間回路濾波電感反并聯(lián)的續(xù)流晶閘管，??這是由于在用于軟啟動(dòng)時(shí)對(duì)速度和電流響應(yīng)的快速性要求不高，因此不必要在斷續(xù)??換流期間通過反并聯(lián)的續(xù)流晶閘管保存中間回路濾波電感中的電磁能量，以加快關(guān)??斷時(shí)的斷流和開通時(shí)的電流建立時(shí)間。??為了避免晶閘管串聯(lián)

第２章遷鋼高爐鼓風(fēng)機(jī)變頻軟啟動(dòng)的需求分析??晶閘管Ｖ?ｉ—Ａ相繞組—Ｃ相繞組—晶閘管Ｖ?２?—電源負(fù)極�，F(xiàn)在要使電流由Ａ相流通切??換到Ｂ相流通，則應(yīng)觸發(fā)晶閘管Ｖ３導(dǎo)通，并關(guān)斷晶閘管乂！。從圖２．５?（ｂ）中可知，如??果按正常位置換流，應(yīng)在ｋ點(diǎn)觸發(fā)晶閘管Ｖ３換流，但當(dāng)晶閘管Ｖ３導(dǎo)通瞬間，Ｖ！將不??承受反壓而繼續(xù)導(dǎo)通，結(jié)果造成換流失敗。因此，換流時(shí)刻應(yīng)比Ａ、Ｂ兩相電動(dòng)勢(shì)波??形交點(diǎn)ｋ適當(dāng)提前一個(gè)換流超前角丫〇，例如在圖２．５?（ｂ）中的ｓ點(diǎn)換流（丫。＝６０°?）。??當(dāng)時(shí)此時(shí)觸發(fā)Ｖ３時(shí)，電動(dòng)勢(shì)ｅＡ＞ｅＢ，加在晶閘管Ｖ丨上的反向電壓ｅＡＢ＝ｅＡ－ｅＢ＞０，則在??兩個(gè)導(dǎo)通的晶閘管Ｖ３和電機(jī)Ａ、Ｂ兩相繞組之間出現(xiàn)一個(gè)短路電流ｉＳＬ，其方向??如圖２．５?（ａ）所示。當(dāng)這個(gè)短路電流ｉＳＬ達(dá)到原來通過晶閘管Ｖ！的負(fù)載電流Ｉｄ時(shí)，晶??閘管Ｖ！就因流過的實(shí)際電流下降至０而開始關(guān)斷，負(fù)載電流Ｉ?ｄ就全部轉(zhuǎn)移到晶閘管??Ｖ３。至此

在電機(jī)學(xué)中，同步電機(jī)中電流和空載電勢(shì)之間的夾角稱為內(nèi)功率因數(shù)角，通常??用Ｏ表示，在負(fù)載換流同步電機(jī)中，０?＝?７。－￥。在己知換流超前角Ｙ。、換流重疊角??Ｋ以及橫軸、縱軸同步電抗Ｘｄ、＼時(shí)，就可得到電機(jī)的電勢(shì)矢量圖，如圖３．２所示。??圖中，ｅ〇是空載電勢(shì)，Ｕ為電機(jī)端電壓，定子電阻忽略。??－２８－??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2889839