我国直流电气传动装置的发展与正确选用

一、我国直流传动装置的三个发展阶段： 第一阶段：66年～76年 这是可控硅直流传动装置应用技术的创始阶段．当时国内尚无比较成熟的产品，但在造纸机钆钢机上已大量使用。因为系统设计及制造工艺不够成熟．使用中产生不少问题。78年香山会议提出了限制使用的各种措施，使可控硅直流传动装置从高峰转向低潮。 第二阶段；78年～92年 不少设计、研究、制造单位吸取了前一阶段的经验教训，从三方面进行改进： 1．系统设计学习德国西门子公司双环理论及开发 MODULPAC．C系列先进设计方法。 2．元件筛选及选用上注意了半导体元件质量（特别是印板工艺进行了改革一大板结构）控制系统的可靠性大大提高。 3．整机制造技术工艺上的改进。例如上海整流器总厂（现合资企业小池公司）在为宝钢二期工程组装时，向西门子公司学习了先进的装配工艺，有专门的装配工具及模具，基本上仿效西门子公司的装配工艺，使整机的工艺水平有较大的提高。经过上述三方面的提高，国产的模拟系统比80年代初期有了长足进步，因为开发的MODULPAC控制系统是西门子公司总结了以往模拟系统的经验，具有较强的调节及控制功能。故在国内中小型传动装置的应用中得到广泛推广，如电缆、橡塑行业、中小型纸机传动等．MODULPAC.C系统是西门子公司80年代中期推出的直流传动系统，我公司结合我国实际情况，系统已经实现国产化，它是一种三相桥式可控整流的传动系统，它可以根据用户需要组成单象用调速系统4象限调速系统、自动弱磁调速系统、张力调节系统等中功率高精度直流传动。 第三阶段；92～2003年 随着我国改革开放步伐加快，世界各国的外商向开放的中国市场推销技术先进、性能良好的全数字直流传动装置，比较典型的是西门子公司 6R24～27系列的直流传动装置．及ABB公司推出的DCV700系列和英国欧陆公司SSD—590系列。从模拟系统演变到数字系统是一个质的飞跃，，此项技术是国际上最先进的技术，与模拟系统比较： 1．调节系统与操作回路的数字化，使元器件的数量大大减少，板块化的结构也更加调整，不仅有利于系统的功能扩展，也减少了由于分布电容、温度漂移等造成的系统性能变坏。其体积小型化，提高抗电磁的辐射能力。 2．参数自适应优化功能极大地方便了艰苦的现场调试工作，省去了因频繁替换元件，改变器件参致而造成的人力与财力的浪费，提高了系统静态、动态的控制性能． 3．系统的参数与故障显示功能使用户对系统状态与故障原因一目了然。 4．利用数字化的智能特性，通过分析现场负载量的变化，可迅速作出判断，并一次计算出监发脉冲的导通角变化量，作出最快响应，所以，它具有极高的现场应变能力，更适用于一些运行环境苛刻，要求快速响应的系统，这一点是传统的模拟系统无法做到的． 5．利用软件的灵活性，挖掘了硬件各部分的潜力，使其在允许的范围内性能达到最佳，克服了国内大功率传动系统设计的保守性而造成的元件能力的冗余，和电气特性配合欠佳的槽况。 特别是 94～2003年直流传动装置全数字系列在市场上占了相当大的比例，模拟系统似乎走向“遗忘角落”。 二、模拟系统调速装置是否属于淘汰对象呢？ 上海电机工程学会传动专业委员会曾组织讨论，在上海整流器总厂的合资企业“小池公司”参观了该厂生产的装置及一些专用工具、模具后，展开了热烈的讨论，参加讨论的代表来自设计、研究、制造、应用等方面．40多位技术人员，其中有轻工院、机电院、纺织院、化工院、电气自动化所、中国纺大、电科所．应用单位有金山石化总厂、电工机械厂、上用一厂、苏州钢厂、绍兴钢厂、益昌薄板厂等，经过热烈讨论达成以下共识： 1.在保证满足生产工艺条件下，要考虑我国国情，应做技术经济比较，性能、价格对比。 2．象中速纸机150米／分以下采用模拟系统是可以的。对精度要求不高而可靠性要求较高的制糖机械、水泥转窑及连铸机和轧钢行业，辊道机是完全可以采用模拟系统。如烟台纸厂、南平铝厂、上海南洋电缆厂、上钢五厂、常州中日合资东芝变压器厂稳频机组。 　　3.上海三新电气成套有限公司从95年至2003年：糖业压榨机功率250kw，交大动力实验室500kw装置，电缆行业连续硫化橡胶线生产现装置从4kw，10kw，22kw，37kw，55kw，75kw，100kw共投产42条生产线，用户遍及上海，河北，山东，江苏，浙江，广东六省，数百台国产模拟装置几年来运行平稳，故障率非常低，受到用户的普遍欢迎，在进口洋货充沛的市场上国产装置也占了一席之地。功率大于300kw的则采用进口控制系统，主回路硬件自行组装。 　　4．对于功率较大，直流传动装还不一定非要采用成套装置全进口的全数字调速系统，可采用内外结合方式，即控制部分用全数字进口设备而主回路硬件及框架由国内生产。如太原矿山机械厂为出口巴基斯坦某钢厂拉管机配套的500KW直流传动装置。小地公司为其组装成套只用15万元。如果成套进口将花数倍代价． 5．某些特殊机械及动态过程要求高，模拟系统很难达到，可以选用欧陆590，591系列或西门子6R27系列。 三、从全数字控制装置的报价单分析 　　西门子报价要比欧陆高20％，但软件控制功能要比欧陆强一些． 备注： 1．表一列出价格均不包括直流电抗，变压器。 2．欧陆及西门子数字传动的控制系统及半导体功率器件主体是进口，其中外围设备及机框均由国内组装。 3．是不可逆系统，磁场不可调（欧陆磁场可调） 四、从表一分析： l．国产价格是国内组装的英国欧陆公司及西门子公司装置的0.65%~0.80%。 2．模拟装置的维修比较方便，只要更换备用权故障就可以排除，修复故障板费用很小。 3．数字进口板如果控制系统损坏就只好更换新板，费用较高。维护水平较高。 4．整机硬件的可靠性与进口装置相同，备品更换方便。 根据以上四点作者认为选择直流传动装置在同样能满足设备工艺技术要求条件下，从实际出发，进行选用。必须做性能价格比较，维修难易对比。 一、国产模拟系统： 1.功率在30OKW以下的制糖机、橡塑机械，冶金系统的轧制、拉钢、辊道、单机传动装置。 2．轻工、化工、纺织系统的单机传动装置，电缆行业的连续硫化生产线。 3．中小型造纸机械，车速在100—150米／分． 二、数字系统： 1.功率在500KW以上大功率：如高速轧钢机、轧钢，卷取机、矿井提升装置。 2．功率不大，但静态精度要求较高0.1～0.01％．如高速纸机、轧钢机、线材轧机、飞剪。 3.可逆系统，如龙门刨床、卷取系统 　　总之大功率（500KW以上），高精度0.1～0.01％可逆系统采用数据字系统比较合理。功率不大，单机传动，工艺要求不复杂的机械，使用模拟系统目前还是符合我国国情，应该在合适的范围内给予推广。