【水泥人網(wǎng)】0 問題提出

某水泥公司近幾年對部分低壓電機(如排風機、選粉機、循環(huán)風機及水泵電機等)共70多臺，進行了變頻改造，節(jié)能效果顯著。而其高壓電機中，約有十余臺為高壓大容量風機，總功率約占裝機容量30%。這些大功率高壓風機，全部使用閥門調(diào)節(jié)風量，大大浪費了能源，為節(jié)約電能、降低生產(chǎn)成本， 2003年6月份，該公司對生料磨尾排風電動機(型號為Y400-4 400KW)進行高壓變頻器調(diào)速改造，筆者參與了這次設備改造和設備調(diào)試。這次設備改造選用了HARSVERT-A(06/105) 型高壓變頻器。

1 HARSVERT-A(06/105)型高壓變頻器

1.1高壓變頻器簡介

高壓變頻技術10多年推廣應用，國外其技術已經(jīng)成熟，國內(nèi)高壓變頻技術也到了飛速發(fā)展，現(xiàn)已成功應用于油田、電廠、水廠及煉鋼廠等行業(yè)，極大提高了我國工業(yè)傳動水平，促進了各個行業(yè)變頻節(jié)能改造。該公司生料磨尾排風機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，其系統(tǒng)原理見圖1，整個系統(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)，移相變壓器次級繞組分成7個不同相位組，相鄰相位組之間相差60/7=8.57o，每個繞組為一個功率單元供電，每一個功率單元等效為一個單相輸出低壓變壓器。

對功率單元IGBT逆變橋進行正弦PWM控制，功率單元U、V端子輸出PWM波形，對每個功率單元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1#系統(tǒng)磨尾排風機進行了變頻改造。改造實施中，拆原有控制箱，并保留了原先閥門，以實現(xiàn)高壓變頻器工頻旁路功能，達到變頻器維修檢查時不影響正常生產(chǎn)(正常運行時將調(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1#磨尾排風機開停車信號，作為高壓變頻裝置遠控信號;利用原先DCS控制電動閥門4~20MA標準信號，作為變頻器模擬輸入信號，來控制電動機轉(zhuǎn)速。另外，考慮到系統(tǒng)中因物料影響，會造成系統(tǒng)風壓不穩(wěn)，為提高整個系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)和跟隨能力，我們將風壓信號取出，作為變頻器調(diào)速反饋信號，系統(tǒng)出現(xiàn)塌料等不正常情況時，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)功能。