连轧机主传动系统

一、生产线概述

    该冷轧生产线是一条酸轧连机的生产线,年生产能力140万吨,产品厚度为0.3～2.0 mm ,宽度为800～1680 mm。轧线为五机架连轧机,最高轧制速度为1200 m/min。轧机主传动采用高压异步电机,额定容量为4250kW,主传动变频器为日本TMEIC生产的大功率IEGT变频器。

二、传动系统的构成

    1、IEGT元件
    IEGT（ Injection Enhanced Gate Transistor 的缩写） 是注射增强型门极晶体管，是日本东芝公司生产的一种大功率电压触发型电力晶体管，其额定电压为4500V,额定电流为4000A。与普通晶闸管只能控制开通不同, IEGT 元件既能控制开通,又能控制关断,开关频率为500Hz。
    IEGT是一个三端器件，对外引出三个端子，分别为集电极C、发射极E、和栅极G，其基本结构及图形符号见图1。

图1 结构及符号

    IIEGT是电压驱动带MOS栅极能控制大电流的电力电子新器件。日本东芝公司开发的IEGT利用了电子注入增强效应，通过采取增强注入的结构实现了低通态电压，使之兼有IGBT和GTO两者的优点：低饱和压降，宽安全工作区，低栅极驱动功率（比GTO低两个数量级）和较高的工作频率。IEGT具有作为MOS系列电力电子器件的潜在发展前景（如能将单套IEGT变频器的容量提高到12MVA以上，则会有很好的应用及发展前景），具有低损耗、高速动作、高耐压、在源栅驱动智能化等特点。

    2、主传动系统的控制对象
    主传动系统控制的对象：1#～5#机架的主电机，两台卷取机的主电机。
    1#～5#机架的主电机的定额： 4250KW-2650/2850V-1045A/999A-24.2/50.7HZ-715/1500rpm
    两台卷取机电机定额：2000KW-1890/2435V-703/550A-16.0/50.8HZ-470/1500rpm。
    传动设备因使用了高性能的速度测量工具－速度解析器（Resolver）使速度的控制精度达到了±0.01%。其转矩控制精度为±10%，电流控制精度为±2%，速度的控制范围为1:100,速度的数字量分辨率为1/25000。变频器的整体效率可达98.5%。

图2 生产主传动的控制对象

    st1～st5为主传动所带的主电机，TRA、TRB为卷取机主电机。从图2中可以清楚地看到主电机在生产线中的位置（如图中虚线框所示），五个机架主电机的控制均为速度控制，而两个卷取机的控制为转矩控制。

图3 主传动的水冷系统图