2018-04-06
除塵風(fēng)機(jī)是除塵凈化系統(tǒng)的動(dòng)力中樞，一旦除塵風(fēng)機(jī)不能正常運(yùn)行，不但影響生產(chǎn)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還有可能威脅到現(xiàn)場(chǎng)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(shí)高爐又周期性地出鐵。所以，和除塵風(fēng)機(jī)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(diǎn)，對(duì)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(zhǎng)期運(yùn)行無故障。
3）具有旁路功能，一旦出現(xiàn)故障，可使電機(jī)切換到工頻運(yùn)行。
4）調(diào)速范圍大，效率高。
5）具有邏輯控制能力，可以自動(dòng)按照吹氧周期升降速。
6）具有共振點(diǎn)跳轉(zhuǎn)設(shè)置，能使電機(jī)避開共振點(diǎn)運(yùn)行，讓風(fēng)機(jī)不喘振。
7）具有遠(yuǎn)程上位機(jī)監(jiān)控功能。
二、除塵風(fēng)機(jī)工藝要求
1）出鐵工藝周期除塵風(fēng)機(jī)在不出鐵時(shí)，只需要很低的轉(zhuǎn)速（甚至為零），根本不需要滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。利用常州偉創(chuàng)高壓變頻器根據(jù)實(shí)際需要對(duì)除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻運(yùn)行，既保證和改善了工藝，又達(dá)到節(jié)能降耗的目的和效果。整個(gè)出鐵工藝高速時(shí)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(duì)除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行高壓變頻改造具體實(shí)現(xiàn)過程如下：變頻器操縱可以在本機(jī)控制，也可以遠(yuǎn)程操縱。變頻器包括一臺(tái)內(nèi)置的PLC，用于柜體內(nèi)開關(guān)信號(hào)的邏輯處理，以及與現(xiàn)場(chǎng)各種操縱信號(hào)和狀態(tài)信號(hào)（如RS48S）的協(xié)調(diào)，并且可以根據(jù)用戶的需要擴(kuò)展控制開關(guān)量，增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性。變頻器也可由控制室的上位機(jī)或操縱臺(tái)進(jìn)行操縱，出鐵時(shí)，變頻器高速運(yùn)行，不出鐵時(shí)，變頻器低速運(yùn)行（甚至不運(yùn)行）。可以根據(jù)工況需要自由設(shè)定，完全可以滿足工藝要求。
上位機(jī)：可以通過上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，一方面便于用戶隨時(shí)了解設(shè)備運(yùn)行情況，另一方面，也利于設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)，故障題目可以及時(shí)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(gè)低壓PWM變頻功率單元串聯(lián)的方式實(shí)現(xiàn)直接高壓輸出。該變頻用具有對(duì)電網(wǎng)諧波污染極小，輸進(jìn)功率因數(shù)高，輸出波形質(zhì)量好，不存在諧波引起的電機(jī)附加發(fā)熱、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)、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(jī)，包括國產(chǎn)電機(jī)。
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(jī)發(fā)熱，噪音和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)都大大降低，所以這種變頻器對(duì)電機(jī)沒有特殊要求，可直接用于普通異步電機(jī)，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(shí)現(xiàn)高壓輸出，而是采用整個(gè)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(dòng)電路簡(jiǎn)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(yùn)行情況
同原來老高爐除塵風(fēng)機(jī)比較，引進(jìn)西門子生產(chǎn)的高壓變頻器有以下優(yōu)點(diǎn)：
1、運(yùn)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(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)了真正的軟啟動(dòng)，軟停運(yùn)，變頻器提供給電機(jī)的無諧波干擾的正弦波電流，降低了電機(jī)的故障次數(shù)。同時(shí)，變頻器設(shè)置共振點(diǎn)跳轉(zhuǎn)頻率，避免了風(fēng)機(jī)長(zhǎng)期在共振點(diǎn)運(yùn)行，使風(fēng)機(jī)工作平穩(wěn)，風(fēng)機(jī)軸承磨損減少，延長(zhǎng)了電機(jī)，風(fēng)機(jī)的使用壽命和維修周期，進(jìn)步了風(fēng)機(jī)的利用時(shí)率。
4、變頻器自身保護(hù)功能完善，同原來繼電保護(hù)比較，保護(hù)功能更多，更靈敏，大大加強(qiáng)了對(duì)電機(jī)的保護(hù)。
5、變頻器同現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)無縫接口，滿足生產(chǎn)的需要。變頻器內(nèi)置PLC，現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)接進(jìn)靈活。變頻器自帶轉(zhuǎn)速和電流測(cè)定，可以為現(xiàn)場(chǎng)直接提供電機(jī)轉(zhuǎn)速及電流指示。
6、適應(yīng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)能力強(qiáng)，有時(shí)電網(wǎng)電壓高達(dá)6．6KV，變頻器仍能正常運(yùn)行。
該高壓變頻器在煉鐵廠高爐除塵風(fēng)機(jī)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(jìn)性、可靠性已得到很多產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的證實(shí)，所以在很多高壓大功率的輔機(jī)設(shè)備中具有推廣價(jià)值。
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