轧钢过程三电平变频器分析及应用研究

摘要

现代热轧钢生产过程的核心设备都采用变频器控制交流电机。三电平变频器的控制特性对于整个轧线速度控制和各个机架之间的速度配合至关重要，同时直接影响轧钢的产品质量和产量。
　　本文结合轧钢生产工艺过程对三电平变频器工作原理及应用过程进行分析和研究。首先分析三电平变频器主回路的硬件构成及其在供电回路中的作用。然后分析整流器如何控制电压矢量来实现功率因数达到“1”，同时分析整流器通过开关控制输出三电平直流电位过程。进一步分析用空间电压矢量图计算逆变控制的原理及算法。即根据负载所需要的电压，计算其变调率，根据变调率大小和角度φm找出电压矢量Vm在空间电压矢量图的具体位置，再根据位置确定PWM控制信号，进一步控制功率开关Q1、Q2、Q3、Q4的通断，即可得到负载所需的电压矢量。
　　最后结合轧钢生产实际讨论了三电平逆变器的调试过程，包括:系统电机参数的确定和送电前准备;模拟量反馈的零点调整和增益调整;主电源的相位检查和整流脉冲测试;整流过程电流环整定及电压环调节，整流器和逆变器的运行操作。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 交流传动技术发展

1．3 论文内容与论文组织

第二章 TM-70 IEGT变频器在主轧线上的应用

2．1 热轧主传动类型和电机简介

2．1．1 主传动电机

2．2 三电平变频器TMDRIVE-70在工艺上的应用

2．2．1 2250热轧工艺流程

2．2．2 工艺介绍

2．3 2250热轧主传动系统结构

2．3．1 2250mm热轧硬件结构

2．3．2 TMdrive-70三电平变频器应用描述

2．3．3 TMdrive-70三电平变频器供电描述

2．3．4 TMdrive-70三电平逆变器分析

2．3．5 TMdrive-70三电平变频器整流器分析

2．3．6 励磁整流器主回路工作原理

2．4 本章小结

第三章 三电平逆变器调试步骤

3．1 主要的系统和电机参数确认

3．2 送电前准备

3．2．1 绝缘检测

3．2．2 柜内检查

3．2．3 送控制电源

3．2．4 下载参数

3．2．5 顺控检查

3．2．6 隔离开关空合

3．3 模拟量反馈的零点调整和增益调整

3．3．1 PLL电源标定

3．3．2 整流电流反馈标定

3．3．3 控制电源电压的标定

3．3．4 直流电压标零

3．3．5 接地电流标定

3．3．6 功率补偿增益调整和确认(离线状态下确认)

3．4 设备的硬件检查

3．5 整流的脉冲测试

3．5．1 如何确认整流主回路的脉冲电路

3．5．2 认整流主回路的脉冲步骤

3．5．3 预充电测试内容

3．5．4 预充电测试步骤

3．6 主电源的相位检查

3，6．1 主回路送电和相位确认内容

3．6．2 主回路送电和相位确认步骤

3．7 整流运行操作

3．7．1 整流运行操作内容

3．7．2 整流运行操作步骤

3．8 逆变运行操作

3．8．1 逆变运行操作内容

3．8．2 逆变运行操作内容步骤

3．9 整流的电流环整定(电枢电流调节器)

3．9．1 关闭整流器IEGT门极控制信号

3．9．2 打开整流器IEGT的门极控制信号

3．9．3 D轴电流给定

3．9．4 增大ID_S_T_P到10％通过5％的阶跃

3．9．5 设定ID_S_T_P=0％

3．10 整流电压环调节(AVR TUNE UP)

3．11 本章小结

第四章 结论

参考文献

致谢