ACS6000是ABB公司制造的交-直-交中壓變頻調(diào)速裝置，采用了DTC控制模式，達到了零轉(zhuǎn)速全轉(zhuǎn)矩輸出，具有極高的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)。該系統(tǒng)的優(yōu)點主要有：在變化負載的情況下，具有精準的速度和轉(zhuǎn)矩控制；帶有源整流器可實現(xiàn)四象限運行；采用公共直流母排，可降低能量消耗；低速性能極佳，可使電動機得到充分的利用從而達到提高軋鋼能效的目的。同時為實現(xiàn)主傳動系統(tǒng)內(nèi)大功率電路的控制及信息收集、變換和傳輸，采用當今國際先進的基于RISC64位的微處理器控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)具有模塊化結(jié)構(gòu)、多處理器、采樣時間間隔短，特別適用于中厚板軋機這種高動態(tài)性能要求的控制任務(wù)。濟鋼中厚板3500區(qū)域粗軋機改造后，主傳動采用了ACS6000系統(tǒng)，實際應(yīng)用過程中，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，性能優(yōu)良。但也出現(xiàn)一些故障，主要為250msswichfrequency故障。通過對系統(tǒng)的組成模塊IGCT開關(guān)頻率的研究，并對系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù)和外部環(huán)境進行調(diào)整，故障基本消除。

一、制約開關(guān)頻率的因素

1、IGCT開關(guān)原件的關(guān)斷和導(dǎo)通，需要有能量去觸發(fā)和關(guān)斷，在此過程中，會導(dǎo)致節(jié)溫的上升，同時節(jié)溫的上升會和流過原件的電流、電壓的大小有關(guān)，即半導(dǎo)體損耗，而開關(guān)原件允許的節(jié)溫上限是原件本身所決定的，受到原件的制造技術(shù)和制造工藝的限制。因此對IGCT開關(guān)元件的冷卻至關(guān)重要，必須降低內(nèi)循環(huán)水的溫度，改善IGCT的工作環(huán)境。某個時間段內(nèi)允許的最大開關(guān)頻率如下表所示

表一

2、電網(wǎng)電壓對開關(guān)頻率的影響。ACS600系統(tǒng)采用12脈沖整流，為DC直流母線提供直流電源，當電網(wǎng)電壓的波動會引起直流母線DC電壓的波動，導(dǎo)致NP對地出現(xiàn)300伏左右較高電壓，這時IGCT會進行動作對DC電壓進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)同時還要保證系統(tǒng)的正常運行，這就導(dǎo)致了開關(guān)頻率故障的出現(xiàn)。通過監(jiān)控電網(wǎng)電壓發(fā)現(xiàn)，當同一母線上的煉鋼LF精煉爐大功率負荷投用時，會在瞬間導(dǎo)致網(wǎng)壓出現(xiàn)較大壓降，當壓降超過3000V時，且電機在低頻運行時，極易出現(xiàn)Switchingfrequency250ms故障。

3、轉(zhuǎn)矩、磁通、NP電壓部分（電流方向）任何一部分的改變都將導(dǎo)致開關(guān)（IGCT）動作，電機參數(shù)的基本曲線決定了磁滯寬度，而磁滯寬度將對IGCT的開關(guān)頻率產(chǎn)生重要影響。同時開關(guān)頻率SF值同樣取決于電流的大小。

圖三磁滯寬度調(diào)整圖

二、解決辦法與控制策略

1、通過對熱交換器的冷卻效果進行觀察分析，并對其進行解體清洗，發(fā)現(xiàn)由于外冷凈環(huán)水水質(zhì)太差，導(dǎo)致熱交換器內(nèi)存積污泥，致使水流量減少、熱傳導(dǎo)能力變差。如果定期解體熱交換器進行清洗，存在清洗頻次高、費用貴、且易出現(xiàn)密封壞導(dǎo)致報廢的現(xiàn)象。根據(jù)實際情況，創(chuàng)造了“熱交換器反沖法”，經(jīng)過對粗軋機外冷水系統(tǒng)進行改造，增加了過濾及壓力檢測，同時利用增加的反沖功能，能夠定期對過濾器在線進行反沖清洗，保證內(nèi)循環(huán)的冷卻效果，為IGCT提供良好的外部工作環(huán)境。

2、主傳動的VLU柜進行改造，在直流母線增加兩個高壓電容以緩和網(wǎng)壓波動對DC電壓造成的影響。高壓電容的增加有利于DC母線電壓的穩(wěn)定，減少IGCT動作的頻率，但過大的直流母線電容也會對系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)產(chǎn)生影響，綜合考慮增加兩個250NF/7400VDC高壓電容。

圖四新增母線電壓電容圖

3、調(diào)整磁滯參數(shù)。適當修改參數(shù)134.13和134.14。

三、實施效果與效益分析

粗軋機ABBACS6000主傳動系統(tǒng)故障導(dǎo)致主傳動跳閘，一方面造成停機影響生產(chǎn)，另一方面造成軋廢或者改判等。其中最主要的問題是IGCT開關(guān)頻率250ms故障，既Switchingfrequency250ms故障，此故障的出現(xiàn)受制于開關(guān)元件IGCT本身性能和外部環(huán)境的影響，對此故障進行技術(shù)攻關(guān)，此故障的發(fā)生率下降80%。

統(tǒng)計粗軋機改造系統(tǒng)投用后最初6個月主傳動故障時間約440分鐘左右。因故障產(chǎn)生的軋廢和改判50噸左右。改造后半年時間內(nèi)故障時間僅15分鐘左右，軋廢改判為零，故障時間降低425分鐘。按150噸/小時，產(chǎn)量貢獻425/60*425=1062噸。按每噸效益50元計算，共增加效益5.31萬元。軋廢改判降低按1000元/噸計算，增加效益5萬元，半年增加效益10.31萬元左右，年增加效益20萬左右。