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品牌:西门子 6ES7222-1BF22-0xA8
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上海西皇电气设备有限公司

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SINAMICS SM150在厚板轧机主传动中的应用

中厚板轧机主传动系统的调速方案有直流调速、交交变频调速、交直交变频调速等，每种调速方案均能满足大功率可逆运行、过载能力强、控制精度高、响应速度快、力矩脉动小等轧钢工艺要求。由于直流电机维护量大且较复杂，已很少在新项目中采用直流调速方案；交交变频系统在运行时对电网产生的谐波干扰和无功冲击，严重影响到供电电网的质量和效率，需设置相应的动态无功补偿装置，影响了该调速方案的性价比。随着电力电子技术及计算机技术的迅猛发展，采用igct或igbt的交直交三电平变频调速系统在大容量调速领域逐步发展成熟起来，它克服了交交变频系统的缺点，很好地满足了电网对传动系统的要求，对电网无污染。
　　目前，西门子、abb等公司分别推出了各自具有代表性的交直交三电平变频调速系统，本文以西门子公司的sinamics sm150系统为例介绍其在轧机主传动系统中的应用。
2 厚板轧机主传动系统的选型
　　西门子公司推出的中压变频调速装置sinamics sm150系列，使2.3kv-7.2kv的大功率中压变频调速装置获得高动态性能成为可能。它通过一个真正的标准程序，对0－9000rpm范围内的传动速度进行**的控制。
　　由于采用成熟可靠的高压igct器件，使sinamics sm150系列中压变频器结构简单紧凑，而且可靠性极高。电压源型矢量控制技术，高功率因数，三电平设计，拥有灵活强大的通讯功能，并可根据工艺要求提供多种选件。
　　sinamics sm150系列中压变频器整流和逆变的功率元件采用相同的设计，硬件结构完全一致，采用独立的水冷单元进行系统冷却，降低了系统运行的噪声。
　　sm150是带有源前端、可以四象限运行的高性能变频器，用的是中点钳位的三电平结构。sm150控制核心使用了simotion d445控制器。其**单台功率为10mva，3台直接并联起来可构成28mva的逆变器。sm150也可以构成一个公共直流母线带几个逆变器的系统。
　　sm150典型的功率元件图如图1所示。

　　某钢铁公司新建4300中厚板生产线一条，采用双四辊轧机、可逆轧制工艺布置，粗轧机主电机为两台7500kw、3050v的同步电动机，双绕组结构，空水冷却方式，额定电流为2×740.8a，转速为0-40-80rpm，额定励磁电流为628.2a，**励磁电流为1269.2a；精轧机主电机为两台9000kw、3150v的同步电动机，三绕组结构，空水冷却方式，额定电流为3×574a，转速为0-55-120rpm，额定励磁电流为514a，**励磁电流为1743a。主传动系统采用sm150并联结构，系统主回路拓扑图如图2、图3所示。