SATURN软启动器在连铸机大包回转台电机控制中的应用

0 引言
　　连铸机已广泛应用于钢铁冶金行业，大包回转台是连铸机上的重要设备，用于承载钢水罐进行钢水浇注，如图1所示。回转台的驱动要求起动平稳，起动转矩大，起动电流小；停车时要求迅速，定位准确。常规的控制方式是采用在三相绕线式异步电机的转子回路中串电阻或频敏变阻器，这种控制方式设备复杂，控制效果不很理想。本文介绍的采用SATURN软启动器控制可达到满意的效果。

1 SATURN软启动器
1．1 SATURN 软启动器结构功能
　　由于电机产生的转矩与供电电压的平方成正比，降低电机输入电压将减少转矩。所以降低端电压，实际上就是降低了额定输出功率，也意味着所需磁场能量的减少。利用这一原理，SATURN可从空载至多数负荷情况下保持恒定的电机效率。SATURN软启动器连续而高速的监测电机电压和电流之间的相位角，依据负荷的变化而改变相位角。SATURN软启动器通过使用功率开关元件来“切削”电压进行控制，晶闸管只允许电源电压正半周和负半周的部分供给电机，其结果便降低了供给电机的均方根电压，使得磁滞损耗最小化，相位角被调整至正常状态。
　　SATURN通用三相异步电机软启动器是新一代电机的节能型控制产品，基于微处理器数字控制技术通过其内置的控制软件，对电机的起动、运行、停车和保护进行控制，如图2所示。

　　SATURN软启动器能动态调整电机运行状态过程中的电压和电流，在不改变电机转速的条件下，保证电机的输出转矩与负荷需求精确匹配，从而有效的避免电机因轻负荷运行而造成的电能消耗，节电率可达10％-60％（视负载情况而定）同时，SATURN软启动器具备完善的电机软启动和软停车功能，可保证电机连续而平滑的启动，消除了传统启动方式所带来的机械冲击和大电流冲击，有效的延长了电机的寿命和保护了用电线路和负载。同时可以降低负载轴承和皮带的磨损，普遍减少链条及齿轮的机械应力。
1．2 SATURN软启动器应用
1．2．1大包回转台启动方式选择
　　软启动器的工作原理是：软启动器收到启动命令后，便按所设定的启动方式进行有关计算，确定可控硅的触发输出电压信号，以控制电动机的启动过程。当电动机的启动过程完成后，软启动器便控制交流接触器吸合，短接所有可控硅，电动机直接在电网电压下运行。SATURN软启动器有四种起动方式，如图3所示，根据大包回转台起动的要求，选择转矩控制起动方式。转矩控制起动用在重载起动，它是将电动机的起动转矩由小到大线性上升，能实现平滑起动，因此，选择这种启动方式使大包回转台起动平稳，不致使钢水罐中的钢水溅出。同时降低电机起动时的电流，对电机有更好的保护作用，延长电机的使用寿命。它的缺点是起动时间稍长。

1．2．2 大包回转台软停车
　　由于回转台要求停车迅速，定位可靠，回转台电机的额定转速为935rpm，实际应用时在SATURN软启动器的控制面板上设定电机停车速率，设定为525rpm。SATURN软启动器接到停车命令后，电动机按所设定的速率逐渐减速直到完全停机。
1．2．3电机的保护
　　SATURN软启动器的电机保护功能有：缺相保护、启动过流保护、运行过载保护及电机长时间不能启动保护。软启动器的保护功能动作时，软启动器将产生停机输出，并在控制面板上直接显示其原因。
1．2．4 SATURN 软启动器的监控功能
　　SATURN软启动器带微机接口，能与Pc机通信。实时监视系统的运行工况，在控制面板上有主回路电流、电压指示及显示系统运行状态，当系统出现故障时，在控制面板上有故障报警显示，同时向主控室发出报警信号。
2 结束语
　　大包回转台驱动电机选用SATURN软启动器控制后，电机启动、停车控制效果明显优于绕线式异步电机转子回路串电阻或频敏变阻器的控制效果。在工程应用中，若电动机在起动或停车时不能满足要求时，应考虑电子软启动器。