1 引言
1.1 設備配置概況
某鋼廠2#板坯連鑄機的正常拉速為1.5m/min，最大拉速3m/min。拉矯機鑄流段由13段（2組立彎段、3組扇形段、2組矯直段、6組水平段）組成，見圖1所示。

圖1 拉矯機鑄流段組成示意圖

其中1段、2段及11段12段下輥無驅(qū)動，其它段上下輥配套一臺驅(qū)動器，電機功率7.5kw ac380v 50hz 17a 1440rpm，共20臺逆變器分2組公用直流母線供電，配置見圖2，整流回饋單元型號6se7032-2ee85-1aa0 3ac380-480v 90kw 222a,逆變器型號6se7021-8tb61 dc510-650v 7.5kw 17.5a。

圖2 直流母線供電配置圖

plc硬件配置見圖3所示。

圖3 plc硬件配置圖

1.2 設備運行情況
該設備于2002年投產(chǎn)，在拉鋼和送引錠過程中，負荷嚴重不平衡，嚴重時，造成單臺電機過負荷跳閘，如果在送引錠的情況下，會引起跟蹤系統(tǒng)產(chǎn)生誤差，造成引錠桿送不到位，在拉鋼時，由于鑄坯所受的拉矯力不平衡，造成拉速波動過大，對鑄坯質(zhì)量有一定影響，同時，也影響了電機的使用壽命。鑒于以上原因，公司于2006年對傳動系統(tǒng)進行了改造。

2 改造方案
2.1 改造原因
（1）同一型號電機，即使同一生產(chǎn)的異步機在同樣頻率下轉(zhuǎn)速有差異，由于部分電機采用不帶編碼器的矢量控制，會造成在同樣速度給定的情況下，產(chǎn)生的角速度有偏差。
（2）部分電機處于弧形段，上輥位于內(nèi)弧，下輥位于外弧，因此同樣的角速度，在鑄坯表面產(chǎn)生的線速度不一樣。
（3）矯輥產(chǎn)生的磨損不一樣，也會造成線速度差。
（4）不同的鋼坯表面溫度，在矯直時，因溫度不同，最大負荷點會出現(xiàn)在不同的扇形段，也就是說，同一臺電機對不同溫度的鑄坯，負荷是變化的。
通過變流器內(nèi)部軟化功能，調(diào)整電機速度，實現(xiàn)電機負載平衡，軟化主要在變頻器內(nèi)實現(xiàn)，由plc處理設定拉速與實際拉速的一致問題，何時投切此軟化功能等。
2.2 特性補償
這個功能由plc完成，此功能完成電機和拉速之間的關系。
變頻器的速度參考值用rpm表示,拉速用m/min表示,plc用下列公式計算出這兩個工程單位之間的轉(zhuǎn)換關系km;rpm=拉速(m/min)/km
km計算如下：
km=krpm/kr
krpm=輥直徑×π/τ
kr=輥半徑/[輥半徑－(坯最大厚度＋坯最小厚度)/4]
其中： krpm—輥機械特性；
π—3.14；
τ—減速比；
kr—補償參數(shù)，內(nèi)輥外輥參數(shù)不同。
2.3 軟化補償
為了控制電機達到所需的拉度,逆變器要接收來自plc的速度參考值。對單臺電機而言，轉(zhuǎn)矩越大，當投入軟化補償時，實際速度對應有所減小。為了達到轉(zhuǎn)矩和速度平衡及穩(wěn)定，要優(yōu)化軟化補償系數(shù)k，當某臺拉矯輥的線速度比其它快時，電機會要求輸出更大的轉(zhuǎn)矩，當投入軟化補償時，更大的轉(zhuǎn)矩將導致此臺電機速度的降低，直到找到一個平衡點；反之亦然，拉矯輥的線速度較慢的電機，會要求較低的輸出轉(zhuǎn)矩，當投入軟化補償時，低轉(zhuǎn)矩將導致速度微弱減小，當plc進行速降補償時，這些電機的速度會適當增加。通過對單臺電機的速度調(diào)節(jié)，達到每臺電機的負荷均勻。軟化補償由逆變器直接完成。
2.4 速度精調(diào)
由于進行了軟化補償，夾送輥的速度通常低于設定速度，為此要進行速度精調(diào)，為了檢測拉速，電機實際速度要進行平均，這個平均速度與設定速度進行比較，速度之間的偏差值被積分、然后與速度設定值相加，傳送到逆變器，直到達到設定速度。
功能見圖4所示。

圖4 功能圖

3 參數(shù)設置
根據(jù)逆變器訂貨號、profibus dp站地址、電機銘牌數(shù)據(jù)進行功率定義、硬件設置及系統(tǒng)設定，參數(shù)優(yōu)化及工藝參數(shù)設置調(diào)整等。
（1）功率部分設置
略
（2）硬件定義
略
（3）系統(tǒng)設定
p060=5 傳動設定
p068=1 輸出電抗器
p071=540 直流母線電壓
p095=10 國際標準電機
p100=4 帶測速機速度控制
p101=380 電機額定電壓
p102=17 電機額定電流
p103=45 電機額定勵磁電流百分比
p104=0.82 電機功率因數(shù)
p107=50 電機額定頻率
p108=1440 電機額定轉(zhuǎn)速
p109=2 電機極對數(shù)
p113=52.5 電機額定轉(zhuǎn)矩
p114=1 大扭矩，齒輪傳動，大慣量系統(tǒng)
p130=11 使用脈沖編碼器
p151=1024 編碼器脈沖數(shù)
p350=17 電流參考
p351=400 電壓參考
p352=50 頻率參考
p353=1500 轉(zhuǎn)速參考
p354=52.5 轉(zhuǎn)矩參考
p357=1.2 采樣時間
p380=0 電機溫度報警
p381=0 電機溫度故障
p382=1 電機強風冷
p452=100 電機正向最大轉(zhuǎn)速
p453=100 電機反向最大轉(zhuǎn)速
p060=1 參數(shù)返回
（4）設定
p128=25a 逆變器最大輸出電流
p462=1.5 加速時間
p464=3 減速時間
（5）i/o設定
略
（6）軟化設定
p245=155 讀入軟化功能輸入信 號連接量的bico參數(shù)
p246=10 軟化標稱的功能參數(shù)
n957.25=3 功能塊時隙
（7）通訊參數(shù)
略

4 改造效果
改造后通過6個月的運行，沒有出現(xiàn)因電流不平衡造成過流跳閘現(xiàn)象，拉速穩(wěn)定度大為改觀；各輥間電流誤差不超過10％。拉速穩(wěn)定度0.1％；設備運行穩(wěn)定，產(chǎn)品合格率比改造前有很大提高。