ACS6000是ABB公司制造的交-直-交中壓變頻調速裝置，采用了DTC控制模式，達到了零轉速全轉矩輸出，具有極高的轉矩響應。該系統的優點主要有：在變化負載的情況下，具有精準的速度和轉矩控制；帶有源整流器可實現四象限運行；采用公共直流母排，可降低能量消耗；低速性能極佳，可使電動機得到充分的利用從而達到提高軋鋼能效的目的。同時為實現主傳動系統內大功率電路的控制及信息收集、變換和傳輸，采用當今國際先進的基于RISC64位的微處理器控制系統，控制系統具有模塊化結構、多處理器、采樣時間間隔短，特別適用于中厚板軋機這種高動態性能要求的控制任務。濟鋼中厚板3500區域粗軋機改造后，主傳動采用了ACS6000系統，實際應用過程中，系統運行穩定，性能優良。但也出現一些故障，主要為250msswichfrequency故障。通過對系統的組成模塊IGCT開關頻率的研究，并對系統的內部參數和外部環境進行調整，故障基本消除。

一、制約開關頻率的因素

1、IGCT開關原件的關斷和導通，需要有能量去觸發和關斷，在此過程中，會導致節溫的上升，同時節溫的上升會和流過原件的電流、電壓的大小有關，即半導體損耗，而開關原件允許的節溫上限是原件本身所決定的，受到原件的制造技術和制造工藝的限制。因此對IGCT開關元件的冷卻至關重要，必須降低內循環水的溫度，改善IGCT的工作環境。某個時間段內允許的最大開關頻率如下表所示

表一

2、電網電壓對開關頻率的影響。ACS600系統采用12脈沖整流，為DC直流母線提供直流電源，當電網電壓的波動會引起直流母線DC電壓的波動，導致NP對地出現300伏左右較高電壓，這時IGCT會進行動作對DC電壓進行調節，調節同時還要保證系統的正常運行，這就導致了開關頻率故障的出現。通過監控電網電壓發現，當同一母線上的煉鋼LF精煉爐大功率負荷投用時，會在瞬間導致網壓出現較大壓降，當壓降超過3000V時，且電機在低頻運行時，極易出現Switchingfrequency250ms故障。

3、轉矩、磁通、NP電壓部分（電流方向）任何一部分的改變都將導致開關（IGCT）動作，電機參數的基本曲線決定了磁滯寬度，而磁滯寬度將對IGCT的開關頻率產生重要影響。同時開關頻率SF值同樣取決于電流的大小。

圖三磁滯寬度調整圖

二、解決辦法與控制策略

1、通過對熱交換器的冷卻效果進行觀察分析，并對其進行解體清洗，發現由于外冷凈環水水質太差，導致熱交換器內存積污泥，致使水流量減少、熱傳導能力變差。如果定期解體熱交換器進行清洗，存在清洗頻次高、費用貴、且易出現密封壞導致報廢的現象。根據實際情況，創造了“熱交換器反沖法”，經過對粗軋機外冷水系統進行改造，增加了過濾及壓力檢測，同時利用增加的反沖功能，能夠定期對過濾器在線進行反沖清洗，保證內循環的冷卻效果，為IGCT提供良好的外部工作環境。

2、主傳動的VLU柜進行改造，在直流母線增加兩個高壓電容以緩和網壓波動對DC電壓造成的影響。高壓電容的增加有利于DC母線電壓的穩定，減少IGCT動作的頻率，但過大的直流母線電容也會對系統的動態響應產生影響，綜合考慮增加兩個250NF/7400VDC高壓電容。

圖四新增母線電壓電容圖

3、調整磁滯參數。適當修改參數134.13和134.14。

三、實施效果與效益分析

粗軋機ABBACS6000主傳動系統故障導致主傳動跳閘，一方面造成停機影響生產，另一方面造成軋廢或者改判等。其中最主要的問題是IGCT開關頻率250ms故障，既Switchingfrequency250ms故障，此故障的出現受制于開關元件IGCT本身性能和外部環境的影響，對此故障進行技術攻關，此故障的發生率下降80%。

統計粗軋機改造系統投用后最初6個月主傳動故障時間約440分鐘左右。因故障產生的軋廢和改判50噸左右。改造后半年時間內故障時間僅15分鐘左右，軋廢改判為零，故障時間降低425分鐘。按150噸/小時，產量貢獻425/60*425=1062噸。按每噸效益50元計算，共增加效益5.31萬元。軋廢改判降低按1000元/噸計算，增加效益5萬元，半年增加效益10.31萬元左右，年增加效益20萬左右。