铸轧辊的交流变频双驱动装置的制作方法

本实用新型涉及一种铸轧辊的双驱动装置。

背景技术：

铝连铸连轧机简称铝铸轧机或铸轧机，是把热轧的熔炼、铸锭、冷却、铣面、加热、轧制六道完全不同的工艺合并为熔炼和轧制两道工序，即直接把熔融的液态铝连铸连轧成6～12mm厚坯料的成卷带材设备，目前主要有水平式和倾斜式两种形式。铸轧机的主机上、下两辊在生产过程中相向转动，一般实际生产速度在800～1200mm/min之间，稳态速度控制精度要求在0.3%以内，否则，较大的速度波动不但影响板面质量和结晶颗粒度，而且给下游双零箔等精加工带来很大影响。早期铸轧机传动控制由单电机通过分齿箱驱动上下两轧辊，由于分齿箱加工精度存在误差，同时，由于铸轧机轧辊表面裂纹较大，为了保证共用分齿箱的两个轧辊辊径一致，需要备用多个轧辊或对未出现裂纹的轧辊也需要销磨，投资大，浪费多。后来逐渐演化为双电机分别通过减速机单独驱动上、下两个轧辊，现有的铸轧机都习惯选用直流电机驱动，但直流电机和直流调速装置成本较高，控制难度较大，维护很不方便，需要定期更换碳刷并清理风机罩灰尘，给实际生产和维护带来不便。

技术实现要素：

本实用新型目的就是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种电机几乎不需要维护，即便两辊辊径不一致时，也能保证两辊面的线速度一致的铸轧辊的交流变频双驱动装置，同时，采用交流变频器双驱动控制，使得铸轧机投资规模和控制难度都有所降低。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术解决方案是：一种铸轧辊的交流变频双驱动装置，其包括上辊驱动电机M1、下辊驱动电机M2、交流变频器U1、交流变频器U2、PLC控制器和操作屏。

AC380V交流电源通过三相空开开关Q2和电抗器L1后连接在交流变频器U1的三相电源输入端L1脚、L2脚和L3脚，交流变频器U1的三相电源输出端U2脚、V2脚和W2脚连接在上辊驱动电机M3的电源；交流变频器U1的28脚、23脚、24脚和25脚分别连接在编码器PLG1的电源；AC380V交流电源其中一相和地线通过两相空开开关Q3连接在DC24V电源Ⅰ的输入端，DC24V电源Ⅰ的第一输出端P11脚连接在交流变频器U1的电源脚1脚，其第二输出端P12脚串联继电器K1的常开触点K1-1、继电器K2的常开触点K2-1和继电器K3的常开触点K3-1后连接在PLC控制器控制输入端5604脚；操作屏的信号输出端连接PLC控制器的信号输入端；PLC控制器输出端连接在交流变频器U1的通讯脚，采用PROFIBUS-DP通讯方式控制；继电器K1、继电器K2和继电器K3的线圈串联在空开开关Q1的电源输出端和接地线PEN之间；AC380V交流电源还通过串联空开开关Q1和接触器KM1后连接在上辊冷却风机M1的电源端，上辊冷却风机M1的接地端接接地线PEN；操作屏将人工设定的数据传输给PLC控制器，PLC控制器处理后，将数据传输给交流变频器U1，控制交流变频器U1输送给上辊驱动电机M1的功率。

AC380V交流电源通过三相空开开关Q5和电抗器L2后连接在交流变频器U2的三相电源输入端L1、L2和L3端，交流变频器U2的三相电源输出端U2脚、V2脚和W2脚连接在上辊驱动电机M4的电源；交流变频器U2的28脚、23脚、24脚和25脚分别连接在编码器PLG2的电源；AC380V交流电源其中一相和地线通过两相空开开关Q6连接在DC24V电源Ⅱ的输入端，DC24V电源Ⅱ的第一输出端P13脚连接在交流变频器U2的电源脚1脚，其第二输出端P14脚串联继电器K4的常开触点K4-1、继电器K5的常开触点K5-1和继电器K6的常开触点K6-1后连接在PLC控制器另一控制器输入端5605脚；PLC控制器的另一输出端连接在交流变频器U2的通讯脚，采用PROFIBUS-DP通讯方式控制；继电器K4、继电器K5和继电器K6的线圈串联在空开开关Q5的电源输出端和接地线PEN之间；AC380V交流电源还通过串联空开开关Q4和接触器KM2后连接在下辊冷却风机M2的电源端，下辊冷却风机M2的接地端接接地线PEN；操作屏将人工设定的数据传输给PLC控制器，PLC控制器处理后，将数据传输给交流变频器U2，控制交流变频器U2输送给下辊驱动电机M2的功率。

本实用新型的控制回路比较简单，上、下辊的两个交流变频器共用一个操作屏，AC380V交流电源通过三相空开开关和电抗器分别给交流变频器U1和U2供电，通过操作屏输入的参数由PLC控制器处理后，通过PROFIBUS DP 通讯方式分别向交流变频器U1和U2发送控制字和状态字，其中合闸控制字为W#16#8476，分闸控制字为W#16#84F7，运行控制字为W#16#9CFF。交流变频器U1和U2通过预先设定的速度闭环和转矩限幅参数，并按照收到的控制字和速度值驱动上、下辊两驱动电机M1和M2运行，实现速度远程给定和编码器实时反馈。铸轧机采用交流变频器控制后，投资规模和控制难度都有所降低，交流电机也几乎不再需要维护。同时，采用双驱动轧辊控制，可对上、下两轧辊的辊面速度分别进行灵活调整。当换辊后的两辊辊径不一致时，通过操作屏分别设定的上、下两辊辊径值，PLC控制器自动计算并给出两交流变频器不同的转速值，保证两辊面的线速度一致。当铸轧机发生粘辊现象时，也可在操作屏单独增加或减小下辊的速度，人为调整上下两辊面的速度差（当前给定速度的±10%）来消除粘辊。

附图说明

图1为本实用新型中上辊驱动电机M3的控制电路原理图。

图2为本实用新型中下辊驱动电机M4的控制电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

如图1和图2所示，本实施例包括上辊驱动电机M1、下辊驱动电机M2、交流变频器U1、交流变频器U2、PLC控制器和操作屏。

AC380V交流电源通过三相空开开关Q2和电抗器L1后连接在交流变频器U1的三相电源输入端L1脚、L2脚和L3脚，交流变频器U1的三相电源输出端U2脚、V2脚和W2脚连接在上辊驱动电机M3的电源。交流变频器U1的28脚、23脚、24脚和25脚分别连接在编码器PLG1的电源。AC380V交流电源其中一相和地线通过两相空开开关Q3连接在DC24V电源Ⅰ的输入端，DC24V电源Ⅰ的第一输出端P11脚连接在交流变频器U1的电源脚1脚，其第二输出端P12脚串联继电器K1的常开触点K1-1、继电器K2的常开触点K2-1和继电器K3的常开触点K3-1后连接在PLC控制器控制输入端5604脚。操作屏的信号输出端连接PLC控制器的信号输入端。PLC控制器输出端连接在交流变频器U1的通讯脚，采用PROFIBUS-DP通讯方式控制；继电器K1、继电器K2和继电器K3的线圈串联在空开开关Q1的电源输出端和接地线PEN之间。AC380V交流电源还通过串联空开开关Q1和接触器KM1后连接在上辊冷却风机M1的电源端，上辊冷却风机M1的接地端接接地线PEN。操作屏将人工设定的数据传输给PLC控制器，PLC控制器处理后，将数据传输给交流变频器U1，控制交流变频器U1输送给上辊驱动电机M1的功率。电压表P1连接在交流变频器U1的其中一个输出端，电流表P2和P3并联在交流变频器U1的另一个输出端。电压表P1和电流表P2安装在控制柜面板上，电流表P3安装在操作台面板上。

AC380V交流电源通过三相空开开关Q5和电抗器L2后连接在交流变频器U2的三相电源输入端L1、L2和L3端，交流变频器U2的三相电源输出端U2脚、V2脚和W2脚连接在上辊驱动电机M4的电源；交流变频器U2的28脚、23脚、24脚和25脚分别连接在编码器PLG2的电源；AC380V交流电源其中一相和地线通过两相空开开关Q6连接在DC24V电源Ⅱ的输入端，DC24V电源Ⅱ的第一输出端P13脚连接在交流变频器U2的电源脚1脚，其第二输出端P14脚串联继电器K4的常开触点K4-1、继电器K5的常开触点K5-1和继电器K6的常开触点K6-1后连接在PLC控制器另一控制器输入端5605脚；PLC控制器的另一输出端连接在交流变频器U2的通讯脚，采用PROFIBUS-DP通讯方式控制；继电器K4、继电器K5和继电器K6的线圈串联在空开开关Q5的电源输出端和接地线PEN之间；AC380V交流电源还通过串联空开开关Q4和接触器KM2后连接在下辊冷却风机M2的电源端，下辊冷却风机M2的接地端接接地线PEN；操作屏将人工设定的数据传输给PLC控制器，PLC控制器处理后，将数据传输给交流变频器U2，控制交流变频器U2输送给下辊驱动电机M2的功率。电压表P3连接在交流变频器U2的其中一个输出端，电流表P4和P5并联在交流变频器U2的另一个输出端。电压表P3和电流表P4安装在控制柜面板上，电流表P5安装在操作台面板上。

上述实施例仅是优选的和示例性的，本领域技术人员可以根据本专利的描述做等同技术改变，其都由本专利的保护范围所覆盖。