钢铁冶金领域变频控制技术实践应用探讨

王 珏

（本钢板材股份有限公司冷轧厂，辽宁 本溪 117000）

随着我国社会经济的快速发展，金属轧制行业也不断加快了建设速度，尤其是在轧制速度方面，当前国内实施板材生产的工厂已经达到了100 多条生产线。通过长时间的发展，金属轧制的产量已经比过去增长了100 多倍。在实际轧制的过程中变频器发挥着重要的作用，为了推进生产质量与效率的提高，有必要结合变频器在金属轧制的过程实施分析。

1 变频技术的使用优势

变频控制技术之所以发展得越来越成熟并且被广泛运用，主要是因为它在发展的过程中逐渐将越来越多的先进技术，比如计算机控制技术、现代通信技术等运用其中，以促进自身的进一步发展。而变频调速技术在被运用于钢铁冶金行业的过程中，对于冶金行业的发展将会产生极大的促进作用。在发展的过程中，如果行车的转子串电阻存在着调速方面的问题，并且还有系统构成复杂且故障率高的直流调速装置问题，为了进行这方面问题的解决，人们可以将变频调速技术运用其中进行相关问题的解决。同时，通过变频器的使用，人们可以在这过程中清楚的对液晶显示界面的显示电压、电流、频率以及电机转速等进行详细的了解，促使人们对于便于人们更直观地了解电机的实时状态，从而使得人们在使用电机的过程中使用效率的提升，有利于冶金工作的持续开展。

2 东芝变频器独特的性能

1） 变频器本身可解决对干扰的问题。在400V 系列、15kW 以内，全机种内置防干扰滤波器，使得变频器输出干扰信号得到抑制，从而保证其它电子仪器仪表正常工作；2）最大限度的发挥电动机的动力性能。在0.5Hz 时，200%转矩输出，大大提高了起动转矩。开环速度控制范围1:150，可适用于高性能机械装置；3） 控制方式的多样性，使变频器适用于多种场合。速度控制、转矩控制、位置控制，可由工艺命令进行动态切换。如配以PG 卡和旋转编码器反馈实行矢量闭环控制，调整范围可达1:1000，速度精度10.02%，转矩精度土5%。用转矩指令进行速度控制，最适用于线速度恒定，卷绕型负载的场合，能保证生产全程速度跟踪，也可接受外部卷径变量值作为转矩补偿，使电机轴端输出以恒功率状态施于负载；4） 系统运用的灵活性及扩展性。低负载下的高速运行，提高了设备的利用率。OHz 转矩输出，起讫速度“S" 型调整，多段加减速度选择等功能特别的适用于电梯控制，与同类专用变频器相比，性价比高。工频/变频运行万无一失，省略了外部切换延时保护电路。通讯方面，带有RS485.RS232 接口，使变频器适用于各种应用系统。

3 变频控制技术在钢铁冶金领域的应用方式

3.1 在水泵设备中的使用

在冶金领域当中，通常都会使用到水泵这种设备。水泵在使用的过程中，不仅需要启停控制的基本操作，同时还需对流量及其压力实施控制，从而通过这种方式，做好相关设备的控制工作。因此随着技术的发展，水泵设备逐渐被广泛运用到了冶金行业之中。但是水泵设备在使用的过程中，不仅需要严格做好设备的控制工作，同时还需要进行长时间的使用，如果不采取有效的措施对设备进行优化，就会导致设备损耗率的提升，容易导致设备的损坏，不利于冶金行业生产工作的开展。因此为了保证相关工作的顺利开展，需要将变频控制技术运用于水泵设备之中，从而极大的方便了冶金行业人员在进行工作过程中的操作，有利于避免能耗过大问题的出现。同时将变频技术运用与水泵设备之中，对于水泵调速范围的提升也有着极大的帮助，从而进一步的提升配水效果。

3.2 卷取控制

卷取设备是冷轧主要的设备之一，要求控制系统过载能力强、控制精度高、动态响应快，能随时响应主机速度变化率，以确保秒流量相等，从而达到轧制全程张力的稳定性。反之，动态响应慢、速度跟踪性差，则会造成张力波动，当轧制精薄产品时，势必会影响产品质量。因此，控制器性能的好坏，对设备系统的稳定、产品质量起重要作用。TMEIC公司TMD-70e2，TMD-10e2 系列变频器能轻松胜任这种控制要求。目前已在功率范围0.25-7800kW，轧机速度在0-1500m/min 的冷轧机中成功应用。

变频器采用转矩控制模式，此种模式属于伺服型控制，被动响应。被控对象是转矩，给定信号是用来控制电机输出力矩，当负载转矩低于设定转矩，电机升速，反之则降速。转速是一个浮量，两者由转速来寻求负载“平衡点”，达到该点，转速就处于相对稳定值。所以这种控制模式非常适合卷取传动。

卷取系统，负载转矩主要是张力与卷筒半径的乘积。当卷径比大于1:3 时，张力下跌变得明显，此时就要考虑转矩补偿，来维持张力的恒定。因此，负载转矩是个变量，最直接的方法是增设张力传感器，检测张力，实现张力闭环控制—直接张力控制。

4 结语

总之，变频技术作为一种全新的传动调速、节能技术，将其运用于冶金行业之中，对于冶金行业的发展有着极大的促进作用。因此随着我国技术水平的提升，人们逐渐将变频技术运用到了水泵设备、卷取设备等多种设备之中，拥有着广泛的使用范围。因此为了促进冶金行业的进一步发展，需要推动变频技术质量的提升，从而通过这种技术的使用，为促进我国经济水平的提升提供帮助。