回轉窯采用雙電機拖動設計與調試

某水泥廠新建6000t/d熟料生產線，回轉窯規(guī)格為Φ4.8m×60m，為節(jié)省工作空間，回轉窯采用雙電機進行拖動。變頻器50Hz時，回轉窯速4.48r/min。原設計的電氣控制系統(tǒng)未達要求，修改后投入運行，發(fā)生主電機轉矩急劇上升時從電機轉矩反而下降、兩電機電流差距大等現象，本文就這些問題解決方法進行總結。

設計要求與修改

1、系統(tǒng)簡介

兩臺回轉窯主電機額定電壓400V，單臺電機額定功率250KW，額定電流330A，額定轉速992r/min，額定轉矩2238Nm，額定頻率5~50Hz，功率因數0.85；變頻器為施耐德的ATV780C35Y，DCS為西門子400系列，所有信號傳送通過電纜連接完成。

2、設計要求

（1）對于大功率變頻器，主回路上，斷路器和變頻器之間應加接觸器，用以保護變頻器的整流模塊和逆變模塊損壞時，能夠使變頻器迅速斷電。

（2）主回路上，變頻器輸入輸出端應加電抗器。

（3）控制回路通過微型斷路器控制，當回路中有短路發(fā)生時，微斷的斷開速度遠遠比不上保險熔斷的速度更快。

（4）備妥信號僅使用主令開關進行傳送，并不能反應各斷路器、變頻器、熱繼電器等元器件是否具備備妥條件，沒有實現真正意義上的備妥。

（5）強冷風扇的作用用于保護變頻電機不在高溫下工作，因此強冷風扇應是變頻電機的設備連鎖，即強冷風扇不開就不允許變頻電機啟動。因此，應用強冷風扇控制主電機的啟停，而不是用主電機控制強冷風扇的啟停。圖1中，強冷風扇跳停，不會影響到主電機的運行，這是錯誤的。

（6）兩主電機都是通過DCS啟停并給定頻率，而對于轉速同步控制的電動機，在控制上難度很大。這是因為即便是相同規(guī)格的電機，由于制造上的誤差，其滑差也有不同。因此，即使是兩電機轉速能保持一致，也會出現一臺電機出力大一臺電機出力小的現象，因此應使用轉矩方式進行同步控制。

3、原設計修改

針對要求修改原設計，兩電機使用主從控制方式，為了實現兩電機的轉矩控制，在變頻器的功率板上安裝同步卡并用光纖連接進行兩變頻器之間的數據讀取和傳送。

調試問題與協調

1、調試中出現的問題

（1）兩電機運轉時雖頻率相同，但轉矩控制不理想，特別是主電機轉矩急劇上升時，從電機轉矩反而下降了，有時還相差500Nm。

（2）因轉矩的差值大，導致兩電機電流差距大。

2、協調主從電機轉矩

（1）將主變頻器設置為速度控制方式，從變頻器設置為轉矩控制方式。

（2）檢查兩變頻器基本參數設置未發(fā)現問題。

（3）檢查現場回轉窯大齒輪和電機減速機小齒輪的嚙合情況。發(fā)現主機嚙合情況較好，而從機是完全依靠回轉窯大齒輪的轉動進行拖動的，導致從機成為主機的部分負載。

顯然，更換后的主電機已開始發(fā)揮作用。觀察兩電機轉矩曲線，發(fā)現從電機轉矩雖和主電機保持同步，但跟隨效果不好，兩曲線背離很大，因此還要調節(jié)從變頻器的參數設置。

目前，雙電機的變頻同步拖動使用愈來愈頻繁，其較大優(yōu)點是可以節(jié)省設備的安裝空間，值得提醒的是，在設計和使用中，必須關注主、從電機的關系和電氣控制圖設計的完善。