一、擠壓造粒機組(G/P 泵)直流系統存在的問題
武漢石化公司的擠壓造粒機組(G/P 泵)直流系統采用日本 TOSHIBA 公司的控制設備,于 1998 年投產至今達 8~9 年,已到設備壽命周期,目前控制系統設備老化,控制系統出現不穩定運行現象,系統的電流與速度波動很大,嚴重時出現振蕩跳閘故障,威脅生產的正常運行。建議采用新的數字直流控制系統,保證生產的正常運行。
二、擠壓造粒機組(G/P 泵)直流系統的設計依據
擠壓造粒機組(G/P 泵)直流系統驅動直流電機,該電機技術參數為:
額定功率:Pe=440Kw
電樞額定電壓:Ue=440VDC
電樞額定電流:Ie=1070A
額定轉速:Ne=1150rmp
勵磁額定電壓:UФ=100VDC
勵磁額定電流:IФ=14.7A
工作轉速:600rmp~1100rmp
碼盤反饋:增量型編碼器
同時配置有兩臺風冷電機
三、擠壓造粒機組(G/P 泵)直流系統改造方案
采用一套 siemens 公司 6RA70 裝置取代 TOSHIBA 公司的直流控制回路。直流電動機、整流變壓器等保留不變。6KV 電壓接線至整流變壓器原邊,經整流變壓器降壓為440V 電壓,整流變壓器副邊電壓 440V 作為 6RA70 直流調速裝置的進線電壓。采用6RA70 直流調速裝置進行速度調節與控制。6RA70 直流調速裝置的電樞回路輸入側配置有進線斷路器與進線電抗器,輸出側配置有平波電抗器與快開。6RA70 直流調速裝置的勵磁回路配置有斷路器、接觸器以及勵磁電抗器等??刂菩盘栍须姌谢芈返暮祥l與分閘,勵磁回路的合閘與分閘;同時可以顯示電樞電流與電壓,勵磁電流以及速度指示等信息。輸入信號有 G/P 泵的壓力信號作為速度給定;反饋信號有碼盤檢測的電機實際速度參與速度閉環系統控制。故障保護信號有電樞過流保護、電樞電壓保護、勵磁過流保護、勵磁過壓保護、失磁保護、超速保護、失速保護、接地保護等。保護動作時可以選擇快開動作或斷路器分閘等。其控制方案圖如下:

圖一:控制方案配置圖
四、6RA70 直流調速裝置選型與技術參數
依據齒輪泵電機的技術參數,可以選擇 Siemens 公司的 6RA7093-4GV62 直流調速裝置。該直流調速裝置的技術參數如下:
電樞額定輸入電壓:3AC 575V (+15%~-20%)
勵磁額定輸入電壓:2AC 460V(+15%~-20%)
電樞額定直流電壓:Ue=600VDC
電樞額定直流電流:Ie=1600A
過載能力:最大額定電流的 180%(即 Imax=2800A)
額定輸出功率:Pe=960kw
勵磁額定直流電壓:最大 UФ=375VDC
勵磁額定直流電流:IФ =40A
五、6RA70 直流調速器調試參數設置
6RA70 直流調速器核心參數設置如下:
5.1 主速度給定值參數設置
主速度給定值 4-20mA 輸入信號(端子 4-5):P700=2
P433=K0011
5.2 整流器實際供電電壓
電樞回路供電電壓(V)P078.001=440
勵磁回路供電電壓(V)P078.002=380
5.3 輸入電動機數據
在下列參數中,電動機數據必須按電動機銘牌的規定寫入。
電樞額定電流(A)P100=1070
電樞額定電壓(V)P101=440
勵磁額定電流(A)P102=14.7
速度 n1(rpm) P104=1150
電樞電流 I1(A)P105=1070
5.4 實際速度檢測數據
P083=2:速度實際值由脈沖編碼器提供(K0040)
P140=1:脈沖編碼器類型(相位差 90°\u30340X二脈沖通道編碼器(帶/不帶零標志)
P141=500:脈沖編碼器的脈沖數(脈沖數/轉)
P142= 1:設置脈沖編碼器的信號電壓(P142=0: 5V 信號電壓; P142=1: 15V 信
號電壓)
P143=1150:設置脈沖編碼器的最大運行速度(轉/分),參數中設置的速度相當
于實際速度(K0040)的 100%。
5.5 斜坡函數發生器
P303=20:加速時間 1(秒)
P304=30:減速時間 1(秒)
P305=00:初始圓弧 1(秒)
P306=00:最終圓弧1(秒)
六、 擠壓造粒機組調速系統調試步驟
上述參數設置完好后,按下述步驟進行擠壓造粒機直流系統調試。
6.1 電機空載-EMF 控制方式-速度給定固定值調試
擠壓造粒機電機與減速機斷開,軸間不連接,進行空載電機試運行。電機速度給定值由直流調速器固定值給出,此時直流調速器的速度給定值由參數 P401 給出,速度反饋由 EMF 內部控制。其參數設置如下:
P433=401:速度給定值由固定值 K0401 給出
P083=3:EMF 控制模式
電機速度給定值由參數 P401 按 10%、30%、50%、80%、100%等不同級別值分別
運行 5 分鐘,觀測電機電流與電壓以及電機運行方向。
6.2 電機空載-EMF 控制方式-速度給定實際值調試
擠壓造粒機電機與減速機斷開,軸間不連接,進行空載電機試運行。電機速度給定值由儀表壓力調節器輸出 4-20mA 給出,速度反饋由 EMF 內部控制。其參數設置如下:
P433=11、P700=2:速度給定值由儀表壓力調節器輸出 4-20mA 給出
P083=3:EMF 控制模式
電機速度給定值由儀表壓力調節器輸出 4-20m 按 10%、30%、50%、80%、100%等不同級別值分別運行 5 分鐘,觀測電機電流與電壓以及電機運行方向。
6.3 電機空載-碼盤控制方式-速度給定實際值調試
擠壓造粒機電機與減速機斷開,軸間不連接,進行空載電機試運行。電機速度給定值由儀表壓力調節器輸出 4-20mA 給出,速度反饋由碼盤控制。其參數設置如下:
P433=11、P700=2:速度給定值由儀表壓力調節器輸出 4-20mA 給出
P083=2:碼盤控制模式
電機速度給定值由儀表壓力調節器輸出 4-20m 按 10%、30%、50%、80%、100%等不同級別值分別運行 5 分鐘,觀測電機電流與電壓以及電機運行方向。
6.4 電機帶載-碼盤控制方式-速度給定實際值調試
擠壓造粒機電機與減速機連接,進行帶載電機試運行。電機速度給定值由儀表壓力調節器輸出 4-20mA 給出,速度反饋由碼盤控制。其參數設置如下:
P433=11、 P700=2:速度給定值由儀表壓力調節器輸出 4-20mA 給出
P083=2:碼盤控制模式
電機速度給定值由儀表壓力調節器輸出 4-20m 按 10%、30%、50%、80%、100%等不同級別值分別運行 5 分鐘,觀測電機電流與電壓以及電機運行方向。
調試完成后其系統曲線如下:
七、 結語
武漢石化擠壓造粒機組通過采用 6RA070 直流調速器改造后,機組運行穩定、可靠,
速度調節暨快速又平穩,達到了免維護、無故障的要求。