冶金行業(yè)的一個客戶來電,說他們的電渣重熔爐,在變頻器工作的時候,會干擾到電流。沒有了解過這款設(shè)備的
工藝。
(圖一)
電話里邊向客戶了解了一下,大概明白了工藝和設(shè)備的工作流程。讓變頻器控制電機(jī),通過一個很高的架子,往熔爐里邊放粗鐵棒,做熔爐的進(jìn)料。
(圖二)
電機(jī)的轉(zhuǎn)速基本和鐵棒的進(jìn)料速度一致,變頻器控制了電機(jī)的轉(zhuǎn)速,變頻器也就控制了進(jìn)料速度。而進(jìn)料速度不能太快,否則會引起熔爐加熱電流波動太大。整個熔爐需要讓電流穩(wěn)定在一定的值,也就是熔爐的電流是控制目標(biāo),而熔爐的進(jìn)料和這個目標(biāo)值息息相關(guān)。
(圖三)
這套設(shè)備,通過電流互感器取樣了熔爐加熱電流,相當(dāng)于一個單閉環(huán)回路的反饋值。而使用了一個“溫控器”來做PID控制器,這是很多國內(nèi)設(shè)備廠家的“聰明經(jīng)濟(jì)法”,也讓很多用戶誤以為這是一套直接控溫系統(tǒng),實際就是利用了PID功能控制電流,間接達(dá)到控溫的目的。
(圖四)
估計如果直接控溫,因為溫度熱慣性比較大,整體是熔爐溫度波動比較大,還不如直接控制熔爐加熱的電流,類似比較龐大的電阻焊系統(tǒng)。當(dāng)然如果使用溫度做外環(huán),電流做內(nèi)環(huán),使用兩套PID控制器,做串級控制系統(tǒng),也許效果會更加理想點,但是成本也會貴很多。
(圖五)
變頻器使用了無感矢量類型,主要是工作頻率居然設(shè)計在2-5HZ,這是非常低頻的工作段,按道理應(yīng)該要使用減速機(jī)構(gòu),讓變頻器工作在高頻段才合理的,但是客戶反應(yīng)是這樣使用。既然變頻器和電機(jī)工作在低頻,本身波形就失真嚴(yán)重,相信發(fā)熱也是厲害的,在工作過程中,又因為變頻器和溫控器是共地的,居然沒有隔離設(shè)計考慮,所以干擾非常嚴(yán)重,電流根本無法穩(wěn)定下來。
(圖六)
考慮到停爐也要產(chǎn)生廢料,改裝需要時間和成本,并不是一件好處理的事情,我教客戶直接把變頻器載波頻率調(diào)低了,他一下子調(diào)到了1KHZ,結(jié)果一點干擾都沒有了。考慮到變頻器長期工作在低頻段,而載波如果太低,波形失真太厲害,我讓他調(diào)整到3KHZ,也能滿足工藝要求了,而出廠設(shè)計大概是9HZ。
(圖七)
(圖八)