1 引言
包钢是国家在“一五”期间建设的156个重点项目之一,是我国重要的钢铁工业基地和最大的稀土工业基地,是内蒙古自治区最大的工业企业,拥有“包钢股份”和“稀土高科”两个上市公司。包钢1954年建厂,1998年改制为公司制企业。截至2004年末,总资产达到351亿元,目前,包钢钢铁产业已形成一、二炼钢两大体系,板、管、轨、线四条生产线的格局,具备年产钢850万吨以上的能力,钢铁产品包括冷轧薄板、热轧薄板、无缝钢管、重轨及大型材、高速线材等63个品种1970个规格,是全国三大钢轨生产基地之一和品种规格较为齐全的无缝钢管生产基地。2005年包钢下属钢联股份薄板坯连铸连轧厂二炼钢针对该厂二次除尘风机进行调研,该厂二次除尘风机的电机是一台GE公司生产的同步电动机,额定频率60Hz,由于工频运行不能达到60Hz,除尘风机的出力受到限制,为了解决此问题,包钢通过多方的考察、调研,最终选用我公司生产的无速度传感器矢量控制、同步机高压变频调速系统。
2 东方日立同步电机变频调速的启动过程
同步电机与普通异步电机运行上主要的区别是同步电机在运行时,电枢电压矢量与转子磁极位置之间的夹角必须在某一范围之内,否则将导致系统失步。因此在变频器向同步电机转子输出电压之前,先由励磁装置向同步电机的励磁绕组通以一定的励磁电流,将这一夹角控制到一定的范围之内,然后变频器再向同步电机的电枢绕组输出适当的电压,起动电机进入同步运行状态。步骤如下:
(1)励磁装置投励。励磁系统向同步电机的励磁绕组通以一定的励磁电流,在同步电机定子上建立一定的磁场。
(2)变频器向同步电机的电枢绕组施加一定的直流电压,产生转子电流。此时,在同步电机上产生的转子电流在转子上建立较强的磁场。转子在定、转子间电磁力的作用下开始转动,使转子磁极逐渐向定子磁极的异性端靠近。
(3)变频器按照电机正常运行时的转动方向,随着同步电机转子的转动和定子磁场的旋转,二者间的角度经过少量有阻尼的震荡后,逐渐趋于一个较小的常量。至此,同步电机进入同步运行状态。
(4)变频器按照预先设定的加速度,逐渐加速到给定频率。此时,同步电机的转子角逐渐拉大到某一常值,电机转子磁极在定子磁场的吸引下逐渐加速至期望转速,同步电机起动过程完成。同步电机高压变频调速装置电路接线图如图1所示。