热轧主传动变频调速系统方案探讨

【摘要】随着主传动交直交变频调速系统和交交变频调速系统在热轧工程中的运用，其各自

的优缺点在实际生产中也逐渐显现出来。本文旨在通过对主传动交直交变频调速系统和交交
变频调速系统的介绍，并将两种常见的变频调速系统进行对比研究，促进大家对热轧主传
动变频调速系统的进一步了解。

 

　　【关键词】热轧；主传动；交直交变频调速系统

 

　　引言

 

　　热轧主传动装置作为热轧生产线的关键设备，对工程的投资和电气设备装备水平高低
起决定作用，本文通过对交直交变频调速系统和交交变频调速系统的比较，来增进大家对
热轧主传动变频调速系统的认识，以期对采用交直交变频调速系统还是交交变频调速系统
的决策提供参考。

 

　　

1 热轧主传动装置类型 

　　

19 世纪 80 年代以来，随着交流调速技术的发展以及矢量控制技术的采用，变频器供

电的轧机交流主传动以其单台容量不受限制，转动惯量低，节能效果显著，维护简单，控
制性能好等优点，完全取代了传统的由晶闸管整流器供电的直流主传动。

 

　　目前热轧主传动变频调速装置主要有两类，即交交变频装置和交直交变频装置。目前主
传动交交变频装置已经实现了国产化，但主传动交直交变频装置仍需要整体引进。

 

　　生产主传动交交变频装置的国内外公司有

SIEMENS 公司、ABB 公司、ASIRobincon 公

司、金自天正、赛迪电气等；生产交直交变频装置的主要是

TMEIC 公司、ABB 公司以及

ASIRobincon 公司等。近几年来，SIEMENS 公司也推出交直交变频装置。 
　　

2 交交变频装置的技术特点 

　　交交变频调速系统具有下列优点：

 

　　（

1）由于电能只通过一套晶闸管直接进行交交传送，所以传动装置效率比较高。 

　　（

2）交交变频调速在低频时输出谐波很低，输出波形好，力矩脉动很小。 

　　（

3）交交变频采用普通晶闸管作为整流元件，其变频调速装置价格较 IEGT 或 IGCT

要低的多。

 

　　交交变频调速系统的主要缺点如下：

 

　　（

1）电源输入侧的功率因数较低，在额定状态下功率因数约为 0.8，而且随着转速下

降，功率因数更低，平均功率因数低于

0.6。 

　　（

2）交交变频调速系统电源侧的谐波大，频带较宽，且谐波分量的频率和谐波量随着

转速的变化而变化，使抑制谐波比较困难。

 

　　（

3）热连轧机主传动采用交交变频调速系统时，需要价格昂贵的动态无功补偿及滤波

装置（

SVC），这使系统整体效率（包括整流变压器、整流装置、电机、SVC）下降，投资增

加。

 

　　（

4）装置输出最大频率小于 20Hz。 

　　

3 交直交变频装置的技术特点 

　　交直交变频调速系统与交交变频调速系统相比，具有下列优点：

 

　　（

1）调速性能优异，不仅在高速时具有优异的调速性能（交交变频在高速时调速性能

较差），而且由于采用近几年发展起来的

“三电平”PWM 技术，使其低速时的调速性能也

相当优异，达到了交交变频系统相当的水平。

 

　　（

2）采用

“有功前端”整流技术，可使系统在整个调速范围内具有优越的功率因数特性，

功率因数可接近

1，因此，不再需要价格昂贵且性能不稳定的动态无功补偿装置（SVC）。 

　　（

3）传动系统整体效率（包括整流变压器、整流装置、电机）较高，综合占地面积也较