6SE70系列变频器控制系统在安钢的实际应用

金灿华,郝学民,邱洪森,解玉丽,沈 洁,魏章恩

（1.安阳钢铁股份有限公司第二炼轧厂；2.安阳钢铁股份有限公司焦化厂,河南 安阳 455004）

0 引言

西门子6SE70系列交流控制系统可控制交流异步辅传动系统，交流同步机系统，分为如下两类：1公共直流母排供电下挂多台逆变器的变频控制方式（DC/AC）。2变频器加制动功率单元的变频控制方式（AC/AC）。

此系列变频器系统与基础自动化的通讯一般采用PRIFIBUS协议，在6SE70装置上安装网卡(CBP2通讯卡)，成为网络中的一个站。通讯还可配置SIMOLINK卡，还可配置T400工艺板完成同步电机转子定位控制，飞剪剪切控制，卷取机张力控制等功能。

1 6SE70型变频器配置方案:

带公共直流母排供电的逆变器系统：大功率变频系统可采用整流回馈的变频方案（DC/AC）。框图见图1: 回馈单元和直流母线的系统框图。系统主要有以下几部分组成：

1.1 进线电抗器

系统为一台变压器下挂多台传动设备的供电方式，为了加强短路阻抗，在回馈单元进线侧增加了进线电抗器

1.2 进线变压器

功能是：将进线电压转换为整流所需要的电压；采用一定的短路阻抗保护整流单元的二极管元件；克服电源侧谐波和变频器侧谐波对电网的干扰。

1.3 自耦变压器

当直流母排（DC BUS）电压比正常值高时，为保证回馈电压与进线电压匹配，一定要把回馈单元的逆变电压降低一定值。自耦变压器就是将逆变电压降低15%～20%后回馈给进线电网。

1.4 整流/回馈单元

采用三相全控晶闸管整流桥组成，可控制三相变流器电路。回馈单元可以把母排上的多余能量逆变为交流电回馈到电网。当直流母排电压超过规定值时，三相全控晶闸管桥会进入逆变工作状态，这样直流电逆变为交流电，途经自耦变压器后回馈至进线电网。

1.5 直流母排（DC BUS）

当有多台电机同时调速，输出电压一定时，可采用直流母排（DC BUS）供电方式。由一台整流单元向直流母排供电，由直流母排带多台逆变器的供电方式，直流母排上也可带有逆变单元或制动单元。

1.6 逆变单元

逆变单元将整流后的直流母排直流电压转换为电压和频率均可变化的交流电，送给交流电动机以实现变频调速。逆变单元的功率器件采用IGBT，采用两电平PWM调制方式。

1.7 输出电抗器

为了抑制逆变器输出的谐波干扰可在每台逆变器的输出侧加入输出电抗器。

2 控制系统

采用IGBT器件的低压交-直-交工程型变频器，其控制方式采用PWM方式，控制系统采用全数字化，控制方案有V/f控制、矢量控制。V/f控制方式一般用在一台变频器带多台电机的系统中，矢量控制方式一般用在一台变频器带一台电机的系统中。变频器输入输出电压可达690V，功率可达2300kW。输出频率：V/F=常数 0-200Hz、V=常数、8-300Hz

3 系统网络

西门子6SE70传动系统支持多种网络通信协议，安装的网卡成为网络中的一个站。6SE70传动系统通信协议包括：PROFIBUS-DP、SIMOLINK、CAN协议。

4 安钢交流辅传动电控装置操作维护说明：

4.1 合闸过程

（1）将变压器进线开关柜的高压送电后，合上传动装置交流进线开关柜，和整流/回馈单元柜中的控制开关(-QZ，-Q11，-Q12)，合上交流进线开关柜门上“合闸”按钮，这时柜门上“合闸”指示灯应该点亮。紧接着将整流/回馈单元柜柜门上的“本地/远程”选择开关拨到本地位置，整流回馈单元将呈运行状态，直流电压表应有510V指示。

（2）将每一个逆变器柜内的24V信号电源以及逆变器风机电源开关(-Q31)合上后，将每一个辊道分电箱内的自动开关都合上。

3. 将每一个逆变器柜门上的“本地/远程”选择开关拨到本地位置后，按操作面板上绿色“I”键，按上升“△”或下降“▽”键可以控制每一台台电机“正转”和“反转”及转速。按红色“○”停止。

4.2 分闸过程

（1）各逆变器停止输出后，陆续将逆变器柜内的24V信号电源和逆变器风机电源开关(-Q31)分开，这样逆变器柜内电源全部切掉。将每一个辊道分电箱内的自动开关都分开。

（2）将整流/回馈单元柜柜门上的“本地/远程”选择开关拨到远程位置，整流回馈单元停止工作，直流电压表应慢慢指示为0V。

（3）按交流进线开关柜门上的“分闸”按钮，并将柜内的交流开关一一分开，柜门上“分闸”指示灯应点亮，交流电压表应慢慢指示为0V。最后将交流进线开关柜及整流/回馈单元柜中的控制开关(-QZ，-Q11，-Q12)一一分开。

5 结论

安阳钢铁股份有限公司1780热连轧生产线,辅传动用的全是西门子6SE70系统。应用于粗轧.精轧和卷取区域。三年来的生产证明,该系统具有良好的电压限幅.电流限幅特性,良好的过载保护特性,6SE70系统用CBP2板通过PROFIBUS DP网方式与L1级基础自动化系统进行通讯。该系统完全满足安钢1780热连轧生产线工艺和产能的要求。