2#铸机火切车总结
事件经过:
在2#铸机年修期间,1、2号火切机的车行走和切枪现场电机全部更换;更换后,全部进行静态优化并空载测试,未发现异常。18日年修结束后,在正常生产的过程中,2#火切抢2台变频器均先报A0501报警,后报F011故障导致停车。待本浇次结束后,更换回原先的电机后并进行静态优化,同样报上述故障。最后,把电机与现场设备接轴脱开,对单独电机进行优化后,设备运行正常。
原因分析:
1、为什么检修测试正常,生产时故障停车?
因为当时检修测试时,测试的是火切枪伸缩的速度,未测试切割速度。伸缩的速度大约在40HZ左右,切割速度为9HZ左右。低速时电机运行电流较大。
2、为什么速度越高,电流较小?
在电机起动时,由于电机的励磁电压是一定的,转速很低,这样电机的枢反应就小,电机的电流主要为励磁电流。在转速达到一定值时,枢反应随转速增加而增加,而励磁电流没有变化;由于枢反应的弱磁作用,使得电机的输入电势减小,即在绕组端部的合成电势减少,从而电流也就减小了。直到达到平衡,此时电机转速也会保持在一定的速度范围内。
3、为什么报A0501报警?
A0501报警为电流限幅,电机额定电流为1.1A,变频器过载设定为1.65A。实际输出电流1.66A,超过1.65A,所以电流限幅报警。
4、为什么报F011故障?
F011为电机过温故障。由于电机实际运行电流1.66A左右。超过电机额定电流的1.1A,因此电机在运行时处于过载状态,长时间的过载状态导致电机温度升高。
5、为什么要做电机优化?
所谓静态优化,就是把电机的铭牌数据输入变频器参数设置。比如:额定电压;额定电流;额定功率;额定转速;额定功率因数等等电机最基本的技术参数;然后在变频器内部,建立一个受控电机的等效模型。这个是变频器自动计算的;
所谓动态优化,就是在已经建立的电机等效模型基础上,对变频器和电机通电测试,进一步的修正静态等效模型。并对其轴系做惯性测试,优化系统的调节器特性。
但由于切枪电机为同步电机,因此,只能做静态优化,不能进行动态优化。
6、为什么前2次静态优化后电机运行异常?
1)由于同步电机与异步电机的控制差异:
同步电机转子本身产生固定方向的磁场,定子旋转磁场“拖着”转子磁场转动;而异步电机是通过定子的旋转磁场在转子中产生感应电流,产生电磁转矩,转子中并不直接产生磁场。
由于同步电机和异步电机的控制差异,因此同步电机对优化数据的要求更加精确。
2)静态优化的理想优化状态为在冷态下不带任何负载设备进行。这样建立的电机等效控制模型较为准备,如果带上设备后进行优化,可能把设备的一些特性同时计算进等效模型里,导致等效模型不是很准确。且由于同步电机的原因,不能对电机控制进行进一步的动态优化,因此静态优化的建模就尤为重要,建模的不准确就可能导致电机的运行异常。
测试实验:
利用连铸班实验平台进行静态优化测试实验,准备了一台西门子M440变频器、一台西门子S120变频器、一台更换下来的切枪电机。分别利用M440变频器和S120变频器对同一台电机进行静态优化。在测试过程中发现以下情况:
1、M440变频器进行静态优化测试时,对多次优化结果进行对比后发现,P350的冷态定子电阻有一些偏差。因此只能完成优化后,进行运行测试,观察输出电流是否正常,取一次最佳的优化数据。
2、在M440和S120静态优化测试后,对其两种测试结果进行如下参数对比(不是全部计算数据,只是一部分):
参数 | 名称 | M440单电机测试值 | M440带设备测试值 | S120单电机测试值 |
P350 | 冷态定子电阻 | 8.9679 | 10.2652 | 3.91282 |
P352 | 电缆电阻 | 4.4777 | 4.6521 | 2.01368 |
1)从上述数据中可以看出,带设备优化对电子阻值的影响较大,导致优化数据的不精确,从而导致后续电机运行的输出电流较大。
2)对比S120和M440变频器的优化数据,差别较大。
3、M440和S120变频器优化完后分别进行单机运行试验。测试当变频器设定200rpm时运行电流是电机最大的,具体情况如下:
1)M440单机运行时,启动电流0.98A,运行电流0.86A。
2)S120单机运行时,启动电流0.87A,运行电流0.52A。
通过测试实验可以看出,S120较M440变频器优化数据精度更高,所以其运行时的电流较M440较低,运行状态较稳定。