2018-04-06
除塵風(fēng)機是除塵凈化系統(tǒng)的動力中樞，一旦除塵風(fēng)機不能正常運行，不但影響生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟損失，還有可能威脅到現(xiàn)場生產(chǎn)職員的人身安全；另外，調(diào)速系統(tǒng)工作的環(huán)境比較惡劣，同時高爐又周期性地出鐵。所以，和除塵風(fēng)機配套的高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，要求具有極高的可靠性。
一、基于以上工作特點，對變頻調(diào)速系統(tǒng)的主要技術(shù)要求如下：
1）中文操縱界面。
2）具有高可靠性，長期運行無故障。
3）具有旁路功能，一旦出現(xiàn)故障，可使電機切換到工頻運行。
4）調(diào)速范圍大，效率高。
5）具有邏輯控制能力，可以自動按照吹氧周期升降速。
6）具有共振點跳轉(zhuǎn)設(shè)置，能使電機避開共振點運行，讓風(fēng)機不喘振。
7）具有遠程上位機監(jiān)控功能。
二、除塵風(fēng)機工藝要求
1）出鐵工藝周期除塵風(fēng)機在不出鐵時，只需要很低的轉(zhuǎn)速（甚至為零），根本不需要滿負荷運轉(zhuǎn)。利用常州偉創(chuàng)高壓變頻器根據(jù)實際需要對除塵風(fēng)機進行變頻運行，既保證和改善了工藝，又達到節(jié)能降耗的目的和效果。整個出鐵工藝高速時間約45分鐘，高速定為50Hz（可以調(diào)節(jié)）；低速定為0Hz（可以調(diào)節(jié)）。
2）監(jiān)控和操縱采用高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)對除塵風(fēng)機進行高壓變頻改造具體實現(xiàn)過程如下：變頻器操縱可以在本機控制，也可以遠程操縱。變頻器包括一臺內(nèi)置的PLC，用于柜體內(nèi)開關(guān)信號的邏輯處理，以及與現(xiàn)場各種操縱信號和狀態(tài)信號（如RS48S）的協(xié)調(diào)，并且可以根據(jù)用戶的需要擴展控制開關(guān)量，增強了系統(tǒng)的靈活性。變頻器也可由控制室的上位機或操縱臺進行操縱，出鐵時，變頻器高速運行，不出鐵時，變頻器低速運行（甚至不運行）?？梢愿鶕?jù)工況需要自由設(shè)定，完全可以滿足工藝要求。
上位機：可以通過上位機進行遠程監(jiān)控，一方面便于用戶隨時了解設(shè)備運行情況，另一方面，也利于設(shè)備的遠程診斷和維護，故障題目可以及時得到解決。
三、無諧波高壓變頻器原理
無諧波高壓變頻采用若干個低壓PWM變頻功率單元串聯(lián)的方式實現(xiàn)直接高壓輸出。該變頻用具有對電網(wǎng)諧波污染極小，輸進功率因數(shù)高，輸出波形質(zhì)量好，不存在諧波引起的電機附加發(fā)熱、轉(zhuǎn)矩脈動、噪音、dr／dr及共模電壓等題目的特性，不必加輸出濾波器，就可以使用普通的異步電機，包括國產(chǎn)電機。
逆變器輸出采用多電平移相式PWM技術(shù)，6KV輸出相當(dāng)于l3電平，輸出電壓非常接近正弦波，dv／dt很小。電平數(shù)的增加有利于改善輸出波形，由諧波引起的電機發(fā)熱，噪音和轉(zhuǎn)矩脈動都大大降低，所以這種變頻器對電機沒有特殊要求，可直接用于普通異步電機，不需要輸出濾波器。下圖為變頻器輸出電壓電流波形。
與采用高壓器件直接串聯(lián)的變頻器相比，由于不是采用傳統(tǒng)的器件串聯(lián)的方式來實現(xiàn)高壓輸出，而是采用整個功率單元串聯(lián)，器件承受的最高電壓為單元內(nèi)直流母線的電壓，可直接使用低壓功率器件，器件不必串聯(lián)，不存在器件串聯(lián)引起的均壓題目。功率單元中采用的低壓IGBT功率模塊，驅(qū)動電路簡單，技術(shù)成熟可靠。功率單元采用模塊化結(jié)構(gòu)，同一變頻器內(nèi)的所有功率單元可以互換，維修也非常方便。這一系列變頻器目前正在全世界得到廣泛應(yīng)用。
四、設(shè)備運行情況
同原來老高爐除塵風(fēng)機比較，引進西門子生產(chǎn)的高壓變頻器有以下優(yōu)點：
1、運行穩(wěn)定，安全可靠。
2、節(jié)能效果明顯，大大降低了電耗。
3、電動機實現(xiàn)了真正的軟啟動，軟停運，變頻器提供給電機的無諧波干擾的正弦波電流，降低了電機的故障次數(shù)。同時，變頻器設(shè)置共振點跳轉(zhuǎn)頻率，避免了風(fēng)機長期在共振點運行，使風(fēng)機工作平穩(wěn)，風(fēng)機軸承磨損減少，延長了電機，風(fēng)機的使用壽命和維修周期，進步了風(fēng)機的利用時率。
4、變頻器自身保護功能完善，同原來繼電保護比較，保護功能更多，更靈敏，大大加強了對電機的保護。
5、變頻器同現(xiàn)場信號無縫接口，滿足生產(chǎn)的需要。變頻器內(nèi)置PLC，現(xiàn)場信號接進靈活。變頻器自帶轉(zhuǎn)速和電流測定，可以為現(xiàn)場直接提供電機轉(zhuǎn)速及電流指示。
6、適應(yīng)電網(wǎng)電壓波動能力強，有時電網(wǎng)電壓高達6．6KV，變頻器仍能正常運行。
該高壓變頻器在煉鐵廠高爐除塵風(fēng)機的調(diào)速改造中應(yīng)用是相當(dāng)成功的，取得了相當(dāng)明顯的節(jié)能效果。由于該系列變頻器的先進性、可靠性已得到很多產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的證實，所以在很多高壓大功率的輔機設(shè)備中具有推廣價值。
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