阅读说明：本技术 一种实现尖峰电磁转矩的超导感应加热装置电气传动控制方法 (Electric transmission control method for superconducting induction heating device for realizing peak electromagnetic torque ) 是由 杨平 周呈劼 黄建民 谭云海 吴启峰 饶志文 倪国华 李芳昕 于 2019-08-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及超导感应加热装置技术领域,且公开了一种实现尖峰电磁转矩的超导感应加热装置电气传动控制方法,具体包括以下步骤:S1:离合器结合,选择630kW变频器100rpm以下,并启动该变频器；S2:主异步电机及辅助异步电机同时启动,100rpm以上辅助电机通过离合器脱开,100rpm以下,主电机提供9000Nm转矩；S3:进行负载锭胚转动,并查看转速是否到100r/min；S4:离合器分离,保障其达到额定转速。该实现尖峰电磁转矩的超导感应加热装置电气传动控制方法,提出的主辅电机电气传动方法,辅助电机和主电机共同工作,主电机额定运行,无需过载,辅助电机负责提供大启动转矩,防止了负载电磁转矩峰值超出驱动电机的转矩过载能力而造成起动障碍,有效解决尖峰电磁转矩的问题。(The invention relates to the technical field of superconducting induction heating devices, and discloses an electric transmission control method of a superconducting induction heating device for realizing peak electromagnetic torque, which specifically comprises the following steps of S1, combining a clutch, selecting a frequency converter of 630kW below 100rpm, and starting the frequency converter; s2, starting the main asynchronous motor and the auxiliary asynchronous motor simultaneously, wherein the auxiliary motor is disengaged by the clutch above 100rpm, and the main motor provides 9000Nm torque below 100 rpm; s3, rotating the loaded ingot blank and checking whether the rotating speed reaches 100 r/min; and S4, separating the clutch to ensure that the clutch reaches the rated rotating speed. According to the electric transmission control method of the superconducting induction heating device for realizing the peak electromagnetic torque, the auxiliary motor and the main motor work together, the main motor runs at a rated speed and does not need to be overloaded, the auxiliary motor is responsible for providing large starting torque, starting obstacles caused by the fact that the peak value of load electromagnetic torque exceeds the torque overload capacity of the driving motor are prevented, and the problem of the peak electromagnetic torque is effectively solved.)

一种实现尖峰电磁转矩的超导感应加热装置电气传动控制 方法

技术领域

本发明涉及超导感应加热装置技术领域，具体为一种实现尖峰电磁转矩的超导感应加热装置电气传动控制方法。

背景技术

电气传动是指通过电动机把电能转换成机械能，去带动各种类型的生产机械、交通车辆以及生活中需要运动的物品，实际生活中，大直径铝锭负载电磁转矩峰值超出了驱动电机的转矩过载能力，是在超导直流感应加热器研发中的新问题，计算表明对于直径446mm铝锭，当工作磁场大于0.5T，在铝锭起动低转速约20r/min时出现负载电磁转矩峰值点，该峰值点约3.6倍于额定负载电磁转矩。

负载电磁转矩的峰值点对于设备驱动系统设计是很大的挑战，驱动电机的输出转矩过载能力通常最大仅为其额定转矩的2倍，不能满足兆瓦级超导直流感应加热器的设计需要，按常规的电机选型的方法和原则，这将会导致电机额定功率是负载功率的3.6倍以上，对于工业级的超导感应加热器(其加热功率通常在300kW以上)，驱动电机和变频器的功率都需大于1MW，会增加驱动电机、变频器和驱动系统机械部件的成本，在高温超导感应加热装置的应用领域，负载电磁转矩峰值超出了驱动电机的转矩过载能力，从而造成起动障碍，为此我们提出一种实现尖峰电磁转矩的超导感应加热装置电气传动控制方法。

发明内容

本发明提供了一种实现尖峰电磁转矩的超导感应加热装置电气传动控制方法，具备实现尖峰电磁转矩的效果、方法简单、可靠及成本低的优点，解决了背景技术中提到的问题。

为实现以上目的，本发明提供如下技术方案予以实现:一种实现尖峰电磁转矩的超导感应加热装置电气传动控制方法，具体包括以下步骤:

S1:离合器结合，选择630kW变频器100rpm以下，并启动该变频器；

S2:主异步电机及辅助异步电机同时启动，100rpm以上辅助电机通过离合器脱开，100rpm以下，主电机提供9000Nm转矩，辅助电机通过减速箱离合器提供16000Nm转矩；

S3:进行负载锭胚转动，并查看转速是否到100r/min；

S4:离合器分离，保障其达到额定转速。

可选的，所述主电机额定运行，无需过载，考虑一定余度，所以选择的电机为560kW，对于工业级的超导感应加热器，其加热功率通常在300kW以上，采用主辅电机电气传动方法，当驱动电机和变频器的功率都需大于1MW。

可选的，所述辅助电机负责提供大启动转矩，选择电机为185kW电机、变频器为215kW。

可选的，所述转速未达到100r/min，则需要重新调节转速，所述转速达到100r/min，则进行离合器分离。

本发明提供了一种实现尖峰电磁转矩的超导感应加热装置电气传动控制方法，具备以下有益效果:

1、该实现尖峰电磁转矩的超导感应加热装置电气传动控制方法，提出的主辅电机电气传动方法，辅助电机和主电机共同工作，主电机额定运行，无需过载，辅助电机负责提供大启动转矩，防止了负载电磁转矩峰值超出驱动电机的转矩过载能力而造成起动障碍，有效解决尖峰电磁转矩的问题。

2、该实现尖峰电磁转矩的超导感应加热装置电气传动控制方法，采用主辅电机电气传动方法，避免了当驱动电机和变频器的功率都需大于1MW，通过增加驱动电机、变频器和驱动系统机械部件的成本的操作步骤，降低了生产成本；当100rpm以上，辅助电机通过离合器脱开，当100rpm以下，主电机提供9000Nm转矩，辅助电机通过减速箱离合器提供16000Nm转矩，综上所述，本发明具有操作简单、可靠且成本低的效果。

附图说明

图1为本发明的工作流程示意图；

图2为本发明的工作原理示意图；

图3为负载电磁转矩及负载功率随转速变化的过程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，一种实现尖峰电磁转矩的超导感应加热装置电气传动控制方法，具体包括以下步骤:

S1:离合器结合，选择630kW变频器100rpm以下，并启动该变频器；

S2:主异步电机及辅助异步电机同时启动，对于直径为446mm的铝锭，提出的主辅电机电气传动方法，辅助电机和主电机共同工作，主电机额定运行，无需过载，辅助电机负责提供大启动转矩，防止了负载电磁转矩峰值超出驱动电机的转矩过载能力而造成起动障碍，有效解决尖峰电磁转矩的问题，100rpm以上辅助电机通过离合器脱开，100rpm以下，主电机提供9000Nm转矩，辅助电机通过减速箱离合器提供16000Nm转矩，在高温超导感应加热装置的应用领域，能够有效避免了负载电磁转矩峰值超出驱动电机的转矩过载能力而引气起动障碍的问题；

S3:进行负载锭胚转动，并查看转速是否到100r/min；

S4:离合器分离，保障其达到额定转速。

其中，主电机额定运行，无需过载，考虑一定余度，所以选择的电机为560kW，对于工业级的超导感应加热器，其加热功率通常在300kW以上，采用主辅电机电气传动方法，当驱动电机和变频器的功率都需大于1MW，避免了通过增加驱动电机、变频器和驱动系统机械部件的成本的操作步骤，降低了生产成本，具有操作简单、可靠且成本低的效果，适合进行大规模推广应用。

其中，辅助电机负责提供大启动转矩，选择电机为185kW电机、变频器为215kW。

其中，转速未达到100r/min，则需要重新调节转速，转速达到100r/min，则进行离合器分离。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。