摘要:
水泥企業(yè)為達(dá)到提高生產(chǎn)效率和節(jié)約能量的目的，必須正確選擇系統(tǒng)配置，特別是選擇這種系統(tǒng)中的電動機(jī)和變頻器，涉及可靠性、性能和價(jià)格三方面的因素。
1．變頻調(diào)速系統(tǒng)中電動機(jī)的選擇
變頻調(diào)速系統(tǒng)主要包括異步電動機(jī)、變頻器、控制環(huán)節(jié)、負(fù)載及傳動機(jī)構(gòu)。
在選擇電動機(jī)時(shí)不僅要考慮驅(qū)動機(jī)械負(fù)載和使其加速所需的電機(jī)容量，還應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)環(huán)境選擇相應(yīng)的電機(jī)防護(hù)等級。另外，由于這時(shí)電機(jī)不是由電網(wǎng)供電，而是由變頻器供電(即在變頻調(diào)速運(yùn)行時(shí)，大部分時(shí)間里該電動機(jī)不是工作在該電機(jī)設(shè)計(jì)制造的額定工況)，會帶來諧波、電磁干擾，也許會出現(xiàn)局部過電壓、過電流等問題。同時(shí)，也須考慮讓變頻器盡量減少諧波、電磁干擾等帶來的不良影響。
1.1電動機(jī)容量的選擇
(1)選擇因素
水泥企業(yè)電機(jī)負(fù)載均很大，加之工藝過程波動很大。在選擇電機(jī)容量時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：
①電機(jī)的容量應(yīng)大于負(fù)載所需的功率。
②電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩應(yīng)大于負(fù)載的啟動轉(zhuǎn)矩，并要有足夠的裕量。
③若電源電壓下降了10％時(shí)，電機(jī)仍能輸出足夠的轉(zhuǎn)矩。
④電機(jī)應(yīng)在規(guī)定的溫升范圍內(nèi)使用。
⑤針對負(fù)載的性質(zhì)，選擇適合的電機(jī)運(yùn)行方式。
實(shí)際上，在選擇用于變頻調(diào)速系統(tǒng)的電動機(jī)時(shí)，要在考慮有諧波條件下，電動機(jī)的電氣、發(fā)熱和機(jī)械出力三個(gè)方面的綜合狀況。特別在中、大型電動機(jī)中，要考慮過電壓毛刺對電動機(jī)絕緣的影響，諧波成分對電動機(jī)溫升的影響，轉(zhuǎn)速調(diào)低(低頻下)對電動機(jī)通風(fēng)冷卻的影響，在調(diào)速條件下對軸力矩的影響。
考慮以上因素，實(shí)際的電機(jī)容量可由下式求得
電動機(jī)的容量—驅(qū)動負(fù)載所需的動力＋加速／減速所需的動力
(2)驅(qū)動負(fù)載所需動力的計(jì)算
負(fù)載的形式多種多樣，比較典型的有恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載、平方降轉(zhuǎn)矩負(fù)載、恒功率負(fù)載，下面結(jié)合水泥企業(yè)應(yīng)用舉例說明。
①平方降轉(zhuǎn)矩負(fù)載
a.泵類負(fù)載所需的動力功率計(jì)算公式為
式中k——裕量系數(shù)，k＝1.1～1.2；
ρ——液體的密度，kg／m3；
Q——流量，m3／min；
H——揚(yáng)程，m；
p——泵的效率，p＝0.6～0.83。
b.風(fēng)機(jī)類負(fù)載所需的動力功率的計(jì)算公式為
? P＝
式中k——裕量系數(shù)，k＝1.1～1.2；
Q——風(fēng)量，m3／min；
H——風(fēng)壓，Pa；
——風(fēng)機(jī)的效率，＝0.3～0.75。