森兰SB70变频器在钢铁焦化电机车牵引上的应用

2008年4月，我公司应湖南涟钢公司要求，对其炼焦车间湿熄运焦电机车进行国产化变频改造。

运焦电机车主要是将炼焦车间从炉内推出的已经炼成赤热的焦炭运送到300米外的湿熄场用水淋方法将其冷却，再将冷却后的焦炭原路返回运送到出炉旁成品堆集处，然后循环反复进行同样的工作。电机车的牵引采用电动机作动力，它是通过机车头上移动磨电板从固定磨电道上取电，其拖动系统采用一前一后两台基本频率为60Hz、额定电流160A的75kW10极电机驱动，通过变频器进行调速控制。电机车都是在装满焦炭的情况下重载起动，对变频器的要求是起动力矩大，起动时间短且平滑，而且两台电机负荷应基本平衡。另外，电机车行走过程中通过轨道接头处时会出现瞬间掉电现象，在这种情况下，变频器不能跳闸继续运行。

以前，原拖动系统使用的是进口品牌变频器，由于采购价格及后期维修费用居高不下，决定进行国产化改造，但考虑到以前未有国产变频器使用的案例，必须谨慎从事。通过对现场工况的考察，并对进口变频器和森兰SB70G变频器的相关参数进行认真分析比对，结论是在不增减器件的情况下，通过森兰SB70G变频器特有的用户软件二次开发功能进行程序上的设置，可完全满足电机车使用的工艺要求。因此，用森兰SB70变频器替代原进口变频器实现国产化是可行的，可达到与以前完全一样功能。

SB70系列变频器为希望森兰科技股份有限公司自主开发的新一代低噪音、高性能、可靠性高、功能强大的工程型变频器，采用转子磁场定向的无速度传感器矢量控制方式，1Hz时的转矩可达200%，实现了对电机大转矩起动和高精度的控制。其操作面板具有编程、操作、参数复制、热拔插功能，大大方便了操作人员对参数的修改（仅对一台变频器设置参数，其它均可进行参数复制，减少调试过程中的工作量），速定给定可通过端子切换；瞬时掉电时，通过母线电压控制，实现不间断运行；SB70变频器有自身强大的模块化设计和可编程单元设计以及多种可选配件，让用户根据生产工艺要求对其进行二次开发，以减少外围繁锁的控制器件；还可根据负载特性和环境温度，自动调整载波频率,采用了多种谐波抑制技术，总谐波含量已低于国家标准。

针对拖动系统由两台75kW电动机共同驱动的情况，在考虑方案时，有两种可行的方案，一是用一台变频器同时驱动两台电动机运行，若两台电动机参数有差异，其负荷会不平衡；另一种使用两台变频器分别驱动两台电动机，采用主从同步控制方式，且将主变频器设置为速度控制，从变频器设置为转矩控制，可实现负荷平衡。考虑到当电机车行走到轨道接头处时，车头猛烈抖动，电流猛增到315A，这就需要将变频器容量增大，保证变频器不会跳闸并能正常工作。

最终选择两台森兰SB70G160变频器对其进行改造，刹车采用能耗制动方式，用制动单元加制动电阻吸收电机车急减速时的动能。

通过以上参数设置，运焦电机车开始起动运行后，通过观察，两台变频器运行过程中，电动机运行电流为167A（电机额定电流范围内），其负载基本一致。

改造后，通过四年多的运行，变频器一直正常，从未出现过故障，从而为其节省了大量的维修资金，也为国产变频器在钢铁焦化电机车牵引上的应用开创了先河。

后言：由于此变频器的成功应用，湖南涟钢公司在接下来的一年里，在多个生产部门大量采用森兰SB70系列变频器并均达到满意的效果。