天车定子调压调速装置的分析

王景娟，王 鑫，李海宽，臧 军

（首钢京唐钢铁联合有限责任公司，河北 唐山 063000）

目前京唐钢铁公司炼钢厂天车系统采用了变频控制系统和定子调压调速系统两套系统。与变频控制系统比较，定子调压调速系统应用在简单控制上，系统控制只给出四档速度，转子电阻三级切换。设计了旁路控制，由于电机转矩与定子电压平方成正比，对于抱闸控制设定了延时，避免溜车现象的发生，根据现场使用情况，延时时间随时可调。

1 定子调压调速装置

1.1 各控制板的功能和保护

控制板：一个微处理器和输入、输出接口。微处理器继承了程序记忆单元，数据存储单元和串行通讯卡。转子频率信号在该板被进行数字化处理，通过微处理器内速度闭环，控制电机实际速度。

继电器逻辑板：包含五个继电器，控制外部接触器，也包括继电器供电单元。

相位触发板：控制可控硅相位触发延迟角度，同时在供电电源异常时封锁调速控制装置。10V直流电源也由该电路板提供。

阻容吸收板：保护可控硅免受供电电压瞬变扰动的影响。

显示面板：显示电机参数的数值。它还是向装置输入控制参数的操作界面。

1.2 调压调速装置的参数表

参数表里给出了电机的满载工作电流、过载保护、档位、制动电压、相角等的简单设置参数，用户可以根据现场实际应用进行调整。调整参数时，操作人员必须熟悉所调整参数的意义。

参数设置需要注意的是：电流互感器的变比必须与实际安装的电流互感器变比相符合；电机满载工作电流不能超过电机额定电流，相当于是电机的热继电器保护功能；过载保护相当于过流功能，可以选择5或10，分别表示电流三倍7秒或17秒；低速档速度的确定与电阻器配置相一致，不可随意调整；起升回零制动，选择的是制动的快慢；对于转动惯量大的设备制定较大的制动电压；下降制动电压为下降设置了力矩上限，应根据载荷设置恰当的数值。

2 定子调压调速装置在天车系统中的应用

下图1所示，为定子调压调速装置的外部原理接线图，根据此图可以清楚的了解设备的工作原理。

定子调压调速装置由主三相电源供电，带有熔断器保护，同时进线主回路上设置有电流采集，对主回路进行实时监控保护。定子调压调速装置的继电器输入板，采集上升、下降共四档速度。定子调压调速装置的继电器输出板对制动器、电机正反转、电机转子串入电阻进行控制，由继电器输出板的端子11（公用火线）为电机输出电流采集提供电源。

在下面图中可以看出，制动器的控制最频繁，那么对应的继电器输出板的点13损坏的几率也最大，然后是转子回路电阻接触器控制和正反转控制的输出点。

由于此定子调压调速装置设计的输入、输出继电器板没有备用空余点，那么每个点损坏，都需要更换板子，从设备维护降低故障率和保证生产顺行考虑，增加旁路设计，可以尽快恢复设备运行。在更换完板子后，在恢复定子调压调速设备的功能。

图1 原理接线图

3 结语

本文根据现场使用要求，利用定子调压调速装置建立了电机控制系统，可以减少电机直接启动的大电流、大电压对电机及回路元器件的损害，增加了设备的使用寿命，并基于现场调试特点和设备稳定性要求，设计了旁路切换，使得该系统运行安全可靠，故障率低，达到了使用要求，减少了设备停机时间，降低了设备故障率。