【水泥人網(wǎng)】0 問題提出
某水泥公司近幾年對(duì)部分低壓電機(jī)(如排風(fēng)機(jī)、選粉機(jī)、循環(huán)風(fēng)機(jī)及水泵電機(jī)等)共70多臺(tái)，進(jìn)行了變頻改造，節(jié)能效果顯著。而其高壓電機(jī)中，約有十余臺(tái)為高壓大容量風(fēng)機(jī)，總功率約占裝機(jī)容量30%。這些大功率高壓風(fēng)機(jī)，全部使用閥門調(diào)節(jié)風(fēng)量，大大浪費(fèi)了能源，為節(jié)約電能、降低生產(chǎn)成本， 2003年6月份，該公司對(duì)生料磨尾排風(fēng)電動(dòng)機(jī)(型號(hào)為Y400-4 400KW)進(jìn)行高壓變頻器調(diào)速改造，筆者參與了這次設(shè)備改造和設(shè)備調(diào)試。這次設(shè)備改造選用了HARSVERT-A(06/105) 型高壓變頻器。
1 HARSVERT-A(06/105)型高壓變頻器
1.1高壓變頻器簡(jiǎn)介
高壓變頻技術(shù)10多年推廣應(yīng)用，國(guó)外其技術(shù)已經(jīng)成熟，國(guó)內(nèi)高壓變頻技術(shù)也到了飛速發(fā)展，現(xiàn)已成功應(yīng)用于油田、電廠、水廠及煉鋼廠等行業(yè)，極大提高了我國(guó)工業(yè)傳動(dòng)水平，促進(jìn)了各個(gè)行業(yè)變頻節(jié)能改造。該公司生料磨尾排風(fēng)機(jī)上高壓變頻裝置使用，水泥行業(yè)尚屬首例。
1.2工作原理
HARSVERT-A型高壓變頻裝置采用單元串聯(lián)多電平技術(shù)，其系統(tǒng)原理見圖1，整個(gè)系統(tǒng)由移相變壓器、功率單元和控制器組成。為減少諧波提高網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)，移相變壓器次級(jí)繞組分成7個(gè)不同相位組，相鄰相位組之間相差60/7=8.57o，每個(gè)繞組為一個(gè)功率單元供電，每一個(gè)功率單元等效為一個(gè)單相輸出低壓變壓器。
對(duì)功率單元IGBT逆變橋進(jìn)行正弦PWM控制，功率單元U、V端子輸出PWM波形，對(duì)每個(gè)功率單元U、V端子輸出PWM波形移相串聯(lián)重組，輸出側(cè)可到諧波很少階梯PWM波形。
HARSVERT-A型高壓變頻裝置控制部分較為復(fù)雜，但他變頻器生產(chǎn)廠家產(chǎn)品，控制回路基本原理都是大同小異。
2 變頻器改造方案
該公司采用了“高—高”變頻改造方案，選用HARSVERT-A型高壓變頻裝置，首先對(duì)1#系統(tǒng)磨尾排風(fēng)機(jī)進(jìn)行了變頻改造。改造實(shí)施中，拆原有控制箱，并保留了原先閥門，以實(shí)現(xiàn)高壓變頻器工頻旁路功能，達(dá)到變頻器維修檢查時(shí)不影響正常生產(chǎn)(正常運(yùn)行時(shí)將調(diào)節(jié)閥門打到全開位置，固定即可)。
改造中，我們使用了原先DCS驅(qū)動(dòng)1#磨尾排風(fēng)機(jī)開停車信號(hào)，作為高壓變頻裝置遠(yuǎn)控信號(hào);利用原先DCS控制電動(dòng)閥門4~20MA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，作為變頻器模擬輸入信號(hào)，來控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。另外，考慮到系統(tǒng)中因物料影響，會(huì)造成系統(tǒng)風(fēng)壓不穩(wěn)，為提高整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)和跟隨能力，我們將風(fēng)壓信號(hào)取出，作為變頻器調(diào)速反饋信號(hào)，系統(tǒng)出現(xiàn)塌料等不正常情況時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。