转炉倾动及氧枪升降变频调速技术应用介绍

1.电动机的选择

（1）工艺要求：

转炉最大倾动力矩T_max：850kN·m。

转炉倾动速度：0.1～1r/min。

减速比：1∶802.3。

氧枪重量W：4.8t（有一动滑轮）。

卷扬速度：高速时40m/min；低速时3.5m/min。

卷筒直径D：500mm。

减速比：1∶19.24。

（2）电动机的选用：转炉倾动原来采用四台22kW、n_N=650r/min直流电动机集中传动，考虑到原设备四点啮合，故仍选用四合交流电动机集中传动。每座转炉有两根氧枪（分为左右枪），原来各由一台22kW、n_N=650r/min直流电动机单独传动，此次仍保留单独传动方式，即两台交流电动机分别驱动左右氧枪。其主回路如图7-26所示。

主电动机均选用YZ225M1-8型、22kW、AC 380V、730r/min。每座转炉各用六台电动机，其中倾动用四台，氧枪用两台。由于YZ系列电动机短期采购有困难，故先采用Y225M-8同容量电动机（尽管过载能力小些）在3号转炉上试用。

1）电动机转矩计算：

额定转矩：

最大转矩：=2.0（Y225M-8电动机）

T_max=2T_N=2×287.38N·m=574.76N·m

①由于转炉倾动用四台电动机，故合转矩为

4T_N=4×287.38N·m=1149.52N·m传递到炉子耳轴上的额定转矩为(www.xing528.com)

1149.52N·m×802.3=922259.89N·m>850000N·m即电动机额定转矩大于转炉最大倾动力矩。

若考虑电动机的过载能力，则

对Y系列电动机：λ=T_max/T_N≈2.0，则最大转矩为2×922.6kN·m=1845.2kN·m。

对YZ系列电动机：λ=T_max/T_N≈（2.2～2.8），则最大转矩将更大。

②氧枪电动机传递到卷筒上的额定转矩为

287.38N·m×19.24=5529.2N·m

略小于氧枪负载转矩6kN·m，但考虑到电动机的最大转矩为

2×287.38N·m×19.24=11058N·m=11.058kN·m

远大于氧枪负载转矩6kN·m，故仍采用22kW电动机试验。

图7-26 转炉主回路图

2）极数选择：由于原直流电动机的n_N=650r/min，故选用8极交流电动机，尽管额定转速稍高一些（730r/min），但若选用10极电动机，其同步转速必须提高频率（50Hz以上），这样特性将变为恒功率，这不适用于此种负载。

（3）变频器的选用及工作原理：对于炉子倾动这种负载，变频器选用的最重要原则之一是，所选变频器必须具有在满载或过载时输出恒定转矩的功能，也就是要用具有转矩限定的无跳闸变频器，另外要具有再生发电制动功能。还要注意到普通电动机长期工作于低频状态时电动机的发热现象（因低频时电动机风扇通风能力降低所致）。基于上述考虑，我们选用了日本富士FRENIC5000VG7S型变频器。

炉子倾动电动机总容量为4×22=88kW，故选用FRN110VG7S-4型、400V系列变频器，另配制动单元和制动电阻以及继电单元。

氧枪升降电机容量为22kW，故选用FRN30VG7S-4型、400V系列变频器。另配制动单元和制动电阻及继电单元。