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[摘 要]针对转炉天车使用中存在的问题，进行了一系列的实践和探索，有效的提高了天车稳定性能和控制精度，降低了设备故障停机率和维检费用，为下一步全面实现天车智能化、生产过程控制自动化打下了扎实的基础。
[关键词]天车；运行品质；调速；实践；探索
中图分类号：TF341 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）16-0290-01
0、前言
天车是转炉炼钢厂的关键设备之一，它的运行品质好坏，直接影响整个转炉生产效率的发挥，而天车故障率相对较高的部位又卞要体现在起升和运行机构的调速系统。目前，随着转炉厂设备管理水平的提高，设备的利用率和有效工作时间也在不断提高，对天车的可靠性要求越来越高。为了更好的提高转炉天车综合运行品质的管理目标，针对双以上行车在使用过程中存在的问题进行分析，我们对其起升及运行机构调速系统进行了A弓IAI…电了调压、Acsga）变频技术改造及旁路系统设计改造。
1、调速系统的改造
转炉天车原采用的是传统“绕线式电机转了串电阻调速系统”方式，该调速方式虽然通过在转了上串接电阻实现了调速功能，但因为不能改变同步转速，致使传动系统机械特性很软，从而使速度的稳定性和调速精度很差；其次接触器频繁分、合，尤其操作人员频繁靠反接制动来稳钩、定位（接触器在大电流情况下频繁分、合），经常造成接触器触点的烧结和电阻烧毁。部分起升作业还需操作工首先重物的重量进行判断，增加了操作工的劳动强度；目该调速方式还存在低速调速耗能高（约占总能耗的20%以上）、维修工作量大等劣点，不能满足转炉厂快节奏的生产需求。
1.1 起升调速系统改造
起升机构传动设备采用的ASTAT是专门为工业起重机设计的无触点控制方式运行的调压调速控制系统，能适应转炉厂恶劣的运行环境。可以做到打开制动器时电机以低速平稳保持重物，然后根据装置内设定的加、减速曲线加速到给定值，大大减少了对机械设备的冲击力度。对电动机的控制采用两种控制变量（如图1，图2）：一种是定了控制；另一种是转了控制。负载线Td表示出倒拉制动和能量反馈两种运行状态。
由上图可知ASTAT调压调速装置就像一部新式汽车，由频率反馈或编码器反馈作为速度检测构成闭环速度控制，在全速范围内可实现高精度控制，其速度调节器相当于后者的巡回控制功能，而转了特性优化功能则相当于自动式变速箱。具有独立于负载的宽调速恒定速比，当以较同步电动机略高的转速（本例为同步电动机速度的107%）下降时，电动机运行在发电机状态，将能量反馈回电网。实际运行当中，当下降速度逐渐接近电动机的同步转速时，转了电阻切换到最小值；速度超过同步转速时，转矩方向自动改变，电机转矩和旋转方向相反，四档速度可根据现场工艺的调整而灵活设定。
此外，ASTAT的速度调节器还具备以下先进的功能：关闭制动器时可控制电机在低速状态运行，减轻了制动器的磨损以及对机械的冲击，提高了制动的平稳性；对起重机状态的自动故障检测和保打‘，使得操作人员在修理工到达之前就能知道故障所在，缩短了维修时间，目该装置故障历史记录很方便就可对设备运转情况进行动态分析能为全面实现工厂过程自动化留下拓展空间。
1.2 运行调速系统改造
如果把天车起升机构比作人的双手，那么运行机构就是人的双脚，一个人只有拥有坚如磐石的下盘，才能更好的活动自己的双手。转炉天车运行机构制动时的不稳定性，一直是制约其i1：'常运行的瓶颈。而以前对运行机构的整改，采用是脚刹辅助控制方式，显然没有从根本上解决系统的不稳定性，目加剧了对机械的冲击。随着科学技术的发展，实践和探索的不断深入，转炉天车采用的ABB变频器电动机运行方向、速度全部是无触点控制方式运行，提高了电气系统的可靠性，具有调速范围宽（0...18000npm）、精度高，起、制动平稳、可实现无极调速的优点。独特的直接转矩控制vl'C方式，其力矩阶跃上升时间小于Sms，比市面上大多采用磁通矢量FVC控制方式至少小一倍，动态控制精度比FVC高出一个数量级；特别转炉电网供电质量不好、波形发生畸变时，vl'C在低速运行仍然能保持较高的控制精度。
它不光可以方便灵活的对速度进行设定，满足了部分工艺对高转矩、低转速的运行需求。电机启动和停止的方式参数组的软启动和制动功能，减少了泪（，械冲击，延长了传动机构的寿命，有效的改善了天车定位的准确性，使得运行更加平稳（相关参数表1、表2所示）。
该装置还有自动的故障检测和保护功能，能真实的记录事故发生的设备状态，为方便、快捷排除故障，恢复生产提供了可靠的依据。另外ACS800还可根据实际的情况进行自编程序，支持AI3I3Drive， Generic Driver， CSA 2. 8/ 3. 0通讯陇议，为全面实现过程自动化和网络化奠定了扎实的基础。
2、旁路系统的设计
改造初期，因对现场设备恶劣运行环境考虑的不周及操作经验、维护水平的不足，起升机构AS-TAT装置及运行机构变频器的故障较多，而转炉厂的生产节奏又比较紧揍，短时间就会影响钢包的起吊、运送，甚至还将会阻碍到其它行车作业，造成连铸机堵流和断浇，从而影响到整个转炉的生产冶炼。
综合考虑设备投入成本和产出效益，我们在实践中探索出利用旁路系统（即在原起升机构和运行机构的基础上各另加了一套公用旁路系统）来提高电气系统的可靠性。当任一机构发生传动装置故障时，操作工只需将控制台上转换开关拨到旁路位置，这时旁路传动装置接替工作，从而确保作业指令得以按时完成。
为了进一步实现公用旁路系统的对各机构的精准控制，我们还根据大、小车（卞起升、副起升）的运行工况，在装置内分别设置了与之相适应的两套控制参数（通过选择开关进行参数智能切换），以满足生产工艺对设备的精确要求，从而实现整个旁路系统可完全单独工作，以方便故障设备在线检修，降低了非计划停机检修时间。
3、结语
通过对改造前后使用数据的统计、分析来看，变频、调压调速技术及旁路系统的使用，解决了旧系统所存在的故障率高、线路复杂、不能平滑调速、维打‘量大等弊病，同时也使其综合运行品质上了一个新台阶，可靠性和先进性是旧系统所无法比拟的。相信在今后使用实践中，通过对转炉天车的不断深入探索，综合运行效率还将会得到更大的提升。
[关键词]天车；运行品质；调速；实践；探索
中图分类号：TF341 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）16-0290-01
0、前言
天车是转炉炼钢厂的关键设备之一，它的运行品质好坏，直接影响整个转炉生产效率的发挥，而天车故障率相对较高的部位又卞要体现在起升和运行机构的调速系统。目前，随着转炉厂设备管理水平的提高，设备的利用率和有效工作时间也在不断提高，对天车的可靠性要求越来越高。为了更好的提高转炉天车综合运行品质的管理目标，针对双以上行车在使用过程中存在的问题进行分析，我们对其起升及运行机构调速系统进行了A弓IAI…电了调压、Acsga）变频技术改造及旁路系统设计改造。
1、调速系统的改造
转炉天车原采用的是传统“绕线式电机转了串电阻调速系统”方式，该调速方式虽然通过在转了上串接电阻实现了调速功能，但因为不能改变同步转速，致使传动系统机械特性很软，从而使速度的稳定性和调速精度很差；其次接触器频繁分、合，尤其操作人员频繁靠反接制动来稳钩、定位（接触器在大电流情况下频繁分、合），经常造成接触器触点的烧结和电阻烧毁。部分起升作业还需操作工首先重物的重量进行判断，增加了操作工的劳动强度；目该调速方式还存在低速调速耗能高（约占总能耗的20%以上）、维修工作量大等劣点，不能满足转炉厂快节奏的生产需求。
1.1 起升调速系统改造
起升机构传动设备采用的ASTAT是专门为工业起重机设计的无触点控制方式运行的调压调速控制系统，能适应转炉厂恶劣的运行环境。可以做到打开制动器时电机以低速平稳保持重物，然后根据装置内设定的加、减速曲线加速到给定值，大大减少了对机械设备的冲击力度。对电动机的控制采用两种控制变量（如图1，图2）：一种是定了控制；另一种是转了控制。负载线Td表示出倒拉制动和能量反馈两种运行状态。
由上图可知ASTAT调压调速装置就像一部新式汽车，由频率反馈或编码器反馈作为速度检测构成闭环速度控制，在全速范围内可实现高精度控制，其速度调节器相当于后者的巡回控制功能，而转了特性优化功能则相当于自动式变速箱。具有独立于负载的宽调速恒定速比，当以较同步电动机略高的转速（本例为同步电动机速度的107%）下降时，电动机运行在发电机状态，将能量反馈回电网。实际运行当中，当下降速度逐渐接近电动机的同步转速时，转了电阻切换到最小值；速度超过同步转速时，转矩方向自动改变，电机转矩和旋转方向相反，四档速度可根据现场工艺的调整而灵活设定。
此外，ASTAT的速度调节器还具备以下先进的功能：关闭制动器时可控制电机在低速状态运行，减轻了制动器的磨损以及对机械的冲击，提高了制动的平稳性；对起重机状态的自动故障检测和保打‘，使得操作人员在修理工到达之前就能知道故障所在，缩短了维修时间，目该装置故障历史记录很方便就可对设备运转情况进行动态分析能为全面实现工厂过程自动化留下拓展空间。
1.2 运行调速系统改造
如果把天车起升机构比作人的双手，那么运行机构就是人的双脚，一个人只有拥有坚如磐石的下盘，才能更好的活动自己的双手。转炉天车运行机构制动时的不稳定性，一直是制约其i1：'常运行的瓶颈。而以前对运行机构的整改，采用是脚刹辅助控制方式，显然没有从根本上解决系统的不稳定性，目加剧了对机械的冲击。随着科学技术的发展，实践和探索的不断深入，转炉天车采用的ABB变频器电动机运行方向、速度全部是无触点控制方式运行，提高了电气系统的可靠性，具有调速范围宽（0...18000npm）、精度高，起、制动平稳、可实现无极调速的优点。独特的直接转矩控制vl'C方式，其力矩阶跃上升时间小于Sms，比市面上大多采用磁通矢量FVC控制方式至少小一倍，动态控制精度比FVC高出一个数量级；特别转炉电网供电质量不好、波形发生畸变时，vl'C在低速运行仍然能保持较高的控制精度。
它不光可以方便灵活的对速度进行设定，满足了部分工艺对高转矩、低转速的运行需求。电机启动和停止的方式参数组的软启动和制动功能，减少了泪（，械冲击，延长了传动机构的寿命，有效的改善了天车定位的准确性，使得运行更加平稳（相关参数表1、表2所示）。
该装置还有自动的故障检测和保护功能，能真实的记录事故发生的设备状态，为方便、快捷排除故障，恢复生产提供了可靠的依据。另外ACS800还可根据实际的情况进行自编程序，支持AI3I3Drive， Generic Driver， CSA 2. 8/ 3. 0通讯陇议，为全面实现过程自动化和网络化奠定了扎实的基础。
2、旁路系统的设计
改造初期，因对现场设备恶劣运行环境考虑的不周及操作经验、维护水平的不足，起升机构AS-TAT装置及运行机构变频器的故障较多，而转炉厂的生产节奏又比较紧揍，短时间就会影响钢包的起吊、运送，甚至还将会阻碍到其它行车作业，造成连铸机堵流和断浇，从而影响到整个转炉的生产冶炼。
综合考虑设备投入成本和产出效益，我们在实践中探索出利用旁路系统（即在原起升机构和运行机构的基础上各另加了一套公用旁路系统）来提高电气系统的可靠性。当任一机构发生传动装置故障时，操作工只需将控制台上转换开关拨到旁路位置，这时旁路传动装置接替工作，从而确保作业指令得以按时完成。
为了进一步实现公用旁路系统的对各机构的精准控制，我们还根据大、小车（卞起升、副起升）的运行工况，在装置内分别设置了与之相适应的两套控制参数（通过选择开关进行参数智能切换），以满足生产工艺对设备的精确要求，从而实现整个旁路系统可完全单独工作，以方便故障设备在线检修，降低了非计划停机检修时间。
3、结语
通过对改造前后使用数据的统计、分析来看，变频、调压调速技术及旁路系统的使用，解决了旧系统所存在的故障率高、线路复杂、不能平滑调速、维打‘量大等弊病，同时也使其综合运行品质上了一个新台阶，可靠性和先进性是旧系统所无法比拟的。相信在今后使用实践中，通过对转炉天车的不断深入探索，综合运行效率还将会得到更大的提升。