作者：童強重鋼（集團）公司中興實業公司
電氣傳動控制系統效能的好壞，與保證裝置安全，可靠運轉，提高裝置的生產率，改善鑄坯的質量，方便操作以及改善勞動條件等都有著直接的關係。隨著連鑄主體裝置的迅速發展和不斷完善，電控系統水平相應也得到迅速提高。
重鋼集團公司針對煉鋼廠的現狀，為淘汰模鑄，提高產品在市場上的競爭力，增建了垂直彎曲型連鑄帆，它更有利於生產純淨鋼，可達到提高產量和質量，降低能耗，提高金屬收得率，提高連鑄比的目的。其技術指標如下：
年產能力： 1000000t
拉矯機速度： 0～2.5m/min
澆注速度： 1.4～2m/min
最大澆注速度：2m/min
送引錠杆速度：5m/min
鑄流控制：8點彎曲，7點矯直，小輥距，分節輥
在本專案中，多傳動變頻技術主要應用在拉矯段，其結構圖如圖1所示。
圖1中紅色表示驅動輥，由圖1可見從結晶器出口開始，一共有14段，其中0、1段無驅動輥，2～13段每段均有上下各乙個驅動輥，其中2～6段，每段兩台7.5kw電動機，7～13段為水平段，每段兩台11kw電動機。
傳動控制方案的選擇
確定連鑄單體裝置傳動方案，是連鑄電控系統設計首先要解決的問題。它不但是進行系統設計的乙個重要前提，而且，所選擇的傳動控制方案的合理性又將對整個電控系統的效能指標（先進性、可靠性、經濟性等）有直接影響。
電氣傳動控制系統效能的好壞，與保證裝置安全、可靠運轉，提高裝置的生產率，改善鑄坯的質量，方便操作以及改善勞動條件等都有著直接的關係。隨著連鑄主體裝置的迅速發展和不斷完善，電控系統水平相應也得到迅速提高。對於夾送輥而言，它具有拉坯、矯直、送引錠的作用，也稱拉矯機。
需考慮以下問題：
1）在實際生產中，要求拉坯速度可變，要求採用比最高拉坯速度高出一倍的速度進行送引錠。因此要求夾送輥的傳動系統具有數十倍的調速範圍；同時，拉速穩定是保證澆鑄工藝穩定的重要前提條件，因此，對調速的精度要求較高，靜差度不大幹1%，響應時間不大於0.5s。
2）為保證各夾送輥傳動負荷的均衡，防止某一夾送輥負荷過大而產生系統故障，需要考慮恆力矩控制。
3）在拉坯初期與送引錠時，為防止鑄坯或引錠的自重產生超速，要求夾送輥逆變器能產生一定的制動力矩。因此，夾送輥逆變器必須具有在4個象限內穩定的工作功能，為保證夾送輥進行恆速控制或恆力矩控制，其控制系統的響應時間應保證在0.1s內。
因此，夾送輥採用多傳動變頻技術。逆變器使用向量控制型逆變器。其優勢在於：
1）不僅解決了非同步電動機平滑調速的問題，同時調速系統具有更高的動靜態效能，有利於電動機精準控制，完全滿足拉矯機調速控制的要求。
2）由於是集中整流，同時採用乙個制動電阻、制動單元，節省了投資。
3）該多傳動控制系統減小了二次諧波從而減小了對電網的衝擊。
傳動技術配置
1．配置方案
根據所定傳動方案，在技術配置中，採用siemens公司的向量控制變頻調速系統集中整流，分組逆變的直流公共母線系統控制方式，即多傳動方式。拉矯段部分使用一套進線整流裝置構成一組公共直流母線，給2～13段（s2～s13，共24臺電動機，兩個等級）裝置供電，如圖2所示。每個逆變單元的功率器件採用先進的整合igbt元件，使系統結構更緊湊，效能更穩定；向量控制具有的先進的全數字控制系統，使其速度控制精度達到0.
01%。
考慮到逆變裝置在執行過程中會產生能量回饋的狀態或系統快速停車的需求，所以進線整流單元都配置了制動單元。閘流體整流單元通過通訊介面卡以profibus－dp協議方式與plc通訊，實施資訊的傳遞。向量控制逆變單元中也配置安裝適配profibus dp協議的通訊介面卡，使傳動裝置以12mbit/s的資料傳輸速率通過profibus dp匯流排與plc連網通訊，實現整個系統的自動化控制。
plc向所有傳動單元傳送速度給定等命令訊號，使之協調執行。同時自動化系統接收每個傳動系統的狀態資訊，實現對傳動系統的監控。由於拉矯機所有電動機都需要精確的速度控制，並送到plc，所以配置了脈衝編碼介面卡，使其構成速度閉環控制。
2．傳動裝置容量的選擇
根據生產工藝及機械裝置的引數，做出對逆變單元的選擇：
1）主要電動機引數（共24臺電動機）
額定容量： 7.5/11kw。
額定電壓： 380v。
額定電流： 15.5/23a，
過載能力： 1.5倍。
額定轉速： 960r/min。
附件： 編碼器、鳳機，單獨供電。
2）考慮到逆變器由幹各種因素造成降容，因此選擇：
siemens的11/15kw的逆變器，並能過載1.36倍，短時能過載到1.6倍，完全能夠滿足工藝和生產機械的要求。
對幹整流單元而言，只要保證其額定電流不小於所有逆變單元額定電流的總和就可以滿足要求。
3．預充電迴路
為了**也能投入逆變單元，保證故障恢復後的逆變單元能夠及時地投入使用，保證**的逆變單元的最低數量（18臺，否則拉矯機會自動停機），採用了siemens的預充電迴路。但是，siemens公司對該部分無充分的使用闡述，預充電迴路的充電時間不好確定，除錯過程中通過試驗摸索，找出了比較合適的充電時間。
逆變器引數設定
引數設定是根據應用功能需求進行的，除基本引數如電動機引數必須正確設定外，其他功能引數的設定，是完成所需功能必需的。
1）合/分閘控制引數設定，主要是做預充電工作。
2）執行和本地/plc控制功能引數設定。
3）通訊介面引數設定。將dp位址和需要傳送的資訊分別設定正確，dp位址必須和plc中定義的一致。
系統設計時的注意事項
1）裝置容量的選擇。要充分考慮到所應用場合使用工況條件的最惡劣情況，留有足夠的設計裕度和必要的保護措施，必須和電動機配套。
2）逆變器要可靠接地，電源線和控制線分開，遮蔽層必須連線良好。實際除錯中，有一次很嚴重的通訊報錯，經查，就是由於遮蔽層未可靠連線造成的。
3）編碼器反饋線過長時，最好採用差分方式。實際中用脈衝放大板解決了此問題。
4）低速散熱問題。
本文分析了拉矯機系統的特點，據此引入了目前先進的多傳動變頻技術，以適應該系統的需要，並提到設計和除錯過程中應注意的問題。本套拉矯機傳動系統於2023年10月投入執行，至今執行正常，效果很好，保證了生產的正常進行。
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