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SINAMICS SM150在厚板轧机主传动中的应用

导读: 西门子公司推出的中压变频调速装置sinamics sm150系列,使2.3kv-7.2kv的大功率中压变频调速装置获得高动态性能成为可能。它通过一个真正的标准程序,对0-9000rpm范围内的传动速度进行精确的控制。

1 引言

  中厚板轧机主传动系统的调速方案有直流调速、交交变频调速、交直交变频调速等,每种调速方案均能满足大功率可逆运行、过载能力强、控制精度高、响应速度快、力矩脉动小等轧钢工艺要求。由于直流电机维护量大且较复杂,已很少在新项目中采用直流调速方案;交交变频系统在运行时对电网产生的谐波干扰和无功冲击,严重影响到供电电网的质量和效率,需设置相应的动态无功补偿装置,影响了该调速方案的性价比。随着电力电子技术及计算机技术的迅猛发展,采用igct或igbt的交直交三电平变频调速系统在大容量调速领域逐步发展成熟起来,它克服了交交变频系统的缺点,很好地满足了电网对传动系统的要求,对电网无污染。

  目前,西门子、abb等公司分别推出了各自具有代表性的交直交三电平变频调速系统,本文以西门子公司的sinamics sm150系统为例介绍其在轧机主传动系统中的应用。

2 厚板轧机主传动系统的选型

  西门子公司推出的中压变频调速装置sinamics sm150系列,使2.3kv-7.2kv的大功率中压变频调速装置获得高动态性能成为可能。它通过一个真正的标准程序,对0-9000rpm范围内的传动速度进行精确的控制。

  由于采用成熟可靠的高压igct器件,使sinamics sm150系列中压变频器结构简单紧凑,而且可靠性极高。电压源型矢量控制技术,高功率因数,三电平设计,拥有灵活强大的通讯功能,并可根据工艺要求提供多种选件。

  sinamics sm150系列中压变频器整流和逆变的功率元件采用相同的设计,硬件结构完全一致,采用独立的水冷单元进行系统冷却,降低了系统运行的噪声。

  sm150是带有源前端、可以四象限运行的高性能变频器,用的是中点钳位的三电平结构。sm150控制核心使用了simotion d445控制器。其最大单台功率为10mva,3台直接并联起来可构成28mva的逆变器。sm150也可以构成一个公共直流母线带几个逆变器的系统。

  sm150典型的功率元件图如图1所示。

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