轧机交交变频器故障研究

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1、轧机交交变频器故障研究　　【摘要】本文结合安钢中板厂轧机电控系统进行分析，重点讨论交交变频系统非正常停车的故障分析与问题处理。【关键词】SIMADYND；交交变频；故障处理1.系统的组成1.1电控系统组成电机供电的主整流变压器接法其中一台为D/D接法，另一台为D/U接法。互相错开30°，以减少供电高次谐波。交交变频器由三台电网自然换流可逆的三相桥式变流器组成，对应同步电机A，B，C三相，三相交交变频器采用逻辑无环流、三相有中点方式，电机三相星接，电机星点和变频器星点独立。传动的定子回路由高压断路器HVS、整流变压器T、三相交一交变频器Cyc、输出侧接触器M

2、CB、交流同步电机SM等组成。转子（激磁）回路由断路器HVR、进线电抗器L、激磁整流器Con等组成。系统简图如图一所示。这种方案的优点是：可以采用交流偏置技术，使整流变压器二次电压降低、晶闸管电压安全系数提高、变频器容量降低、电机内无三次谐波。1.2控制系统组成以SIMADYND10为基础的传动控制级，控制系统由全数字多处理器SIMADYND控制，它由5个处理器、电源、框架及外围接口等组成；完成对精轧机上下辊两台电机的调速控制，包括同步电机的矢量控制、电机的启停控制和电机保护，同时为了使SIMADYND能实现本地现场数据采集，故障显示及诊断，建立了本地通信

3、网。采用一套数据通信网实现综合控制，将两台SIMADYND设备及上位机有机地连接起来，实现高级控制和集中管理。图一系统简图配置WinCC系统；进行画面显示，制作报表及历史数据存储，实现检索及故障断等功能。系统组态如图二所示：图二控制系统简图1.3控制软件功能系统采用STRUCG图形化可编辑软件包，该软件为UNIX的图形编辑软件、表格形式的编辑软件STRUCL以及在线测试软件IBSG，服务软件等，由用户按照系统要求把面向功能框图的功能块组接编辑形成工程软件。系统软件在处理器模板上运行，它包括操作系统、功能块、监视程序、数据传送和故障诊断等程序。系统实现的功能

4、为：速度控制，矢量控制，交交变频电流控制，逻辑控制，保护控制，机械扭振防止控制，故障诊断。2.S7-400PLC概述10该PLC主要是外围信号检测，连锁逻辑控制，速度给定与使能产生的控制中心，也是粗轧区域自动化控制中心。S7-400PLC与SIMADYND的数据交换是通过DP总线网络通讯来实现的，采用PPO4数据类型发送和接受各自有八个通讯字。通讯字的含义如下：2.1PLC?SIMADYND的信息控制字：SD柜接收PLC的8个字（1）下辊速度给定第0位到第14位为速度值，其对应的最大值百分比的值为电机最大转速120RPM。第15位为正负位，代表电机正反转。

5、（2）上辊速度给定第0位到第14位为速度值，其对应的最大值百分比的值为电机最大转速120RPM。第15位为正负位，代表电机正反转。（3）下辊控制字第0位为接触器MCB合/分命令信号。第1位为主轴定位启动信号。第2位为基准值有效信号。第3位为雪橇特性投入信号。第4位为急停信号。第5位为卡钢复位信号。（4）上辊控制字10第0位为接触器MCB合/分命令信号。第1位为主轴定位启动信号。第2位为基准值有效信号。第3位为雪橇特性投入信号。第4位为急停信号。第5位为卡钢复位信号。（5）备用字（6）备用字（7）备用字（8）备用字2.2SIMADYND?PLC的信息状态字：

6、SD发送8个字到PLC（1）上辊速度实际值第0位到第14位为速度值，其对应的最大值百分比的值为电机最大转速120RPM。第15位为正负位，代表电机正反转。（2）下辊速度实际值第0位到第14位为速度值，其对应的最大值百分比的值为电机最大转速120RPM。第15位为正负位，代表电机正反转。（3）上辊电流实际值10第0位到第14位为电流值，其对应的最大值百分比的值为电机电流转矩分量值。第15位为正负位，代表电机正反转时电机出力方向。（4）下辊电流实际值第0位到第14位为电流值，其对应的最大值百分比的值为电机电流转矩分量值。第15位为正负位，代表电机正反转时电机出

7、力方向。（5）上辊状态字第0位为传动系统就绪信号，“1”有效。第1位为零速信号，“1”有效。第2位为接触器合允许信号，“1”有效。第3位为接触器合位置信号，“1”有效。第4位为主轴定位完成信号，“1”有效。第5位为报警信号，“1”有效。第6位为故障信号，“1”有效。第8位为油站故障信号，“1”有效。第9位为油站报警信号，“1”有效。（6）下辊状态字第0位为传动系统就绪信号，“1”有效。第1位为零速信号，“1”有效。第2位为接触器合允许信号，“1”有效。第3位为接触器合位置信号，“1”有效。　　第4位为主轴定位完成信号，“1”有效。10第5位为报警信号，“1

8、”有效。第6位为故障信号，“1”有效。第8位为油站故障信号，“1”