變頻調速技術應用中應注意的問題
發布時間:2008-11-02
中心論題:
- 變頻調速技術具有調速範圍寬、傳動效率高、節電顯著等一係列優點,推廣應用的條件已很成熟
- 介紹變頻器的分類及技術特性,要根據不同的應用環境合理選擇變頻器的種類
- 變頻器作為精密儀器應慎重選取安裝地點進行正確安裝
- 合理正確設置變頻器的參數和調試工作是設備正常運轉的根本保障
解決方案:
- 選用時一定要做詳細的技術經濟分析論證,負荷較高且非變工況運行的設備不宜采用變頻器
- 要根據工藝環節的具體要求選擇性能較好、價格相對較低的變頻器品牌和種類
- 變頻器應安裝在電控室內,且必須采用屏蔽電纜,同時還要考慮到變頻器和受控電機之間的距離
變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)技(ji)術(shu)現(xian)已(yi)被(bei)應(ying)用(yong)於(yu)各(ge)行(xing)各(ge)業(ye),也(ye)應(ying)用(yong)於(yu)水(shui)泥(ni)廠(chang)中(zhong)並(bing)取(qu)得(de)了(le)顯(xian)著(zhu)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)。但(dan)從(cong)整(zheng)體(ti)上(shang)看(kan),在(zai)水(shui)泥(ni)行(xing)業(ye)的(de)推(tui)廣(guang)較(jiao)慢(man),一(yi)些(xie)企(qi)業(ye)采(cai)用(yong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)技(ji)術(shu)以(yi)後(hou),也(ye)未(wei)獲(huo)得(de)應(ying)有(you)的(de)節(jie)能(neng)效(xiao)果(guo)。分(fen)析(xi)其(qi)中(zhong)的(de)原(yuan)因(yin),是(shi)沒(mei)有(you)意(yi)識(shi)到(dao)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)的(de)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong),對(dui)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)技(ji)術(shu)的(de)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)了(le)解(jie)不(bu)夠(gou);有些企業在應用中技術上還沒有過關。以下,筆者就推廣應用變頻調速技術應注意的幾個問題做一些論述。
提高認識
變頻調速技術具有調速範圍寬、傳動效率高、節電顯著等一係列優點,20世紀90年(nian)代(dai)以(yi)來(lai),變(bian)頻(pin)器(qi)在(zai)技(ji)術(shu)性(xing)能(neng)上(shang)已(yi)有(you)了(le)很(hen)大(da)的(de)提(ti)高(gao),推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)的(de)條(tiao)件(jian)已(yi)很(hen)成(cheng)熟(shu),在(zai)我(wo)國(guo)水(shui)泥(ni)行(xing)業(ye)應(ying)用(yong)取(qu)得(de)了(le)許(xu)多(duo)成(cheng)功(gong)的(de)經(jing)驗(yan)。湖(hu)南(nan)省(sheng)瀟(xiao)湘(xiang)水(shui)泥(ni)集(ji)團(tuan)有(you)限(xian)責(ze)任(ren)公(gong)司(si)於(yu)1993年6月1日在1號機立窯卸料電機應用變頻調速技術,將原15kW滑差電機換成11kW交流電機使用變頻器調速,減少電機配用功率4kW,電機工作電流由18.5A下降至11A,減少40.5%。運行過程中,調速性能好、故障率低、節能顯著。1993年12月該廠又在2號、3號立窯的卸料、生料喂料、預加水成球係統、回轉窯增濕塔噴霧等處采用了變頻調速技術,效果良好。目前,該廠凡要求調速的重要工藝環節,如回轉窯的窯頭喂煤、窯尾喂料、增濕塔自動噴霧、立窯的卸料和喂料、立窯風機、預加水成球係統、行車等,均采用了變頻調速技術,節能效果顯著。該廠共使用變頻器51台,應用功率484.75kWh,減少電機配用功率245kW,年節電量263.3萬kWh,年節電費105萬元。同時將全廠生、熟料係統全部改用BPT型變頻調速微機配料係統,使出磨生料合格率提高20%以上,標準偏差減少0.3213。
據測算,以年10萬t機立窯水泥生產線為例,把生、熟料配料改用變頻調速微機配料秤,立窯喂料、卸料、預加水成球、風機上應用變頻調速器,全線共使用變頻調速器13台,應用功率194kW,改造資金約65萬元,年節電量65萬kWh,節約電費26萬元,提高生料合格率20%以上,增加產量5000t,創效益10萬元,減少維修費用15萬元,共創效益51萬元,平均每噸水泥創效益5.1元。
因此,作為國家重點推廣的節能項目——變頻調速技術,值得水泥企業推廣使用,企業應製訂相應實施方案,做好該技術的引進工作。
合理選用
由於變頻器價格較貴,選用時一定要做詳細的技術經濟分析論證,對那些負荷較高且非變工況運行的設備不宜采用變頻器。
變頻器具有較多的品牌和種類,價格相差很大。要根據工藝環節的具體要求選擇性能較好、價格相對較低的品牌和種類,為此必須了解變頻器的技術特性。變頻器可以從不同的方麵進行分類。
(1)按an控kong製zhi方fang式shi不bu同tong可ke分fen為wei通tong用yong型xing和he工gong程cheng型xing。通tong用yong型xing變bian頻pin器qi一yi般ban采cai用yong給gei定ding閉bi環huan控kong製zhi方fang式shi,動dong態tai響xiang應ying速su度du相xiang對dui較jiao慢man,在zai電dian機ji高gao速su運yun轉zhuan時shi也ye可ke滿man足zu設she備bei恒heng功gong率lv的de運yun行xing特te性xing,但dan在zai低di速su時shi難nan以yi滿man足zu恒heng功gong率lv要yao求qiu。工gong程cheng型xing變bian頻pin器qi在zai其qi內nei部bu通tong過guo檢jian測ce設she有you自zi動dong補bu償chang、自動限製的環節,在設備低速運轉時也可保持較好的特性實現閉環控製。在水泥廠喂料、卸料、窯轉速等工藝環節,由於控製相對簡單,要求不高,為降低價格、便於維護,選擇通用性變頻器即可。
(2)按安裝形式不同可分為四種,可根據受控電機功率及現場安裝條件選用合適類型。一種是固定式(壁掛式),功率多在37kW以下。第二種是書本型,功率從0.2~37kW,占用空間相對較小,安裝時可緊密排列。第三種是裝機/裝櫃型,功率為45~200kW,需要附加電路及整體固定殼體,體積較為龐大,占用空間相對較大。第四種為櫃型,控製功率為45~1500kW,除具備裝機/裝櫃型特點外,與之比較占用空間更大。
(3)從變頻器的電壓等級來看,有1AC230V,也有3AC208~230V、380~460V、500~575V、660~690V等級,應根據要求做出正確的選擇。
(4)從變頻器的防護等級來看,有IP00的,也有IP54的,要根據現場環境情況作出相應的選擇。
(5)從調速範圍及精度而言,變頻器FC(頻率控製),調速範圍1:25;VC(矢量控製),調速範圍1:100~1:1000;SC(伺服控製),調速範圍1:4000~1:1000;在水泥生產線上一般選用FC方式即可滿足生產要求。
變頻器選型時,應兼顧上述各點要求,根據生產現場的情況正確選擇合適的形式。
變頻器的容量選擇,應滿足在最大工作電流時不超過變頻器的過載容量(電流)。
在zai變bian頻pin器qi的de選xuan型xing時shi還hai應ying注zhu意yi,相xiang同tong設she備bei配pei用yong的de變bian頻pin器qi的de規gui格ge應ying盡jin可ke能neng統tong一yi,便bian於yu備bei品pin備bei件jian的de準zhun備bei,便bian於yu維wei修xiu管guan理li。選xuan用yong時shi還hai要yao考kao慮lv生sheng產chan廠chang家jia售shou後hou服fu務wu質zhi量liang情qing況kuang。
正確安裝
shuinichangyinshengchanxianfenchenjiaoda,tiaosujixiedaduoanzhuangzaishiwaihuokuxia,huanjingjiaoqitaxingyexiangbijiaoweielie,ercaozuorenyuanyibanjizhongzaidiankongshi,bianpinqizuoweijiaojingmideyiqishebei,shengchanxianchangshichangwurenqiehuanjingjiaocha,duishebeibuli。guzaishuinishengchanxianshang,bianpinqiyinganzhuangzaidiankongshinei。ruyaoqiuduotaibianpinqianzhuangzaitongyidiankongshidemouyigekongzhipingnei,zebixucaiyongkangganraodecuoshiyibaozhengxitongzhengchanggongzuo。
變頻器控製線必須采用屏蔽電纜,並且在布線範圍內必須與動力線相距>0.1m,相交時必須轉90°角,千萬不要將控製線與動力線放在同一電纜托架(或線框)nei,yibimianbianpinqikongzhixinhaoshoudaoganrao。bianpinqifuzaishuchuxianyeyaocaiqupingbicuoshi,xuanyongkaizhuangdianlan,yibimianbianpinqiduifujinyibiaochanshengganrao。bufenbianpinqidingbuyousanrekong,huichenhejinshuwuyiyuyoucijinruzhuangzhineibu,yingcaiqufanghucuoshi,fangzhineibuduanlu。zaibianpinqijiexianshiyaotebiezhuyidianyuandeshuruxianheshuchuxianjuebunengjiecuo,jiangdianyuanshuruxianjieshangbianpinqishuchuweizhi,huilikesunhuaishebei。
通常變頻器連接到電機的電纜長度要求不能超過50m,使用屏蔽電纜不能超過25m。這zhe就jiu必bi須xu要yao考kao慮lv變bian頻pin器qi到dao受shou控kong電dian機ji之zhi間jian的de距ju離li問wen題ti,在zai水shui泥ni廠chang中zhong一yi般ban會hui碰peng到dao超chao過guo規gui定ding距ju離li的de情qing況kuang。通tong常chang解jie決jue的de方fang法fa有you兩liang個ge,其qi一yi是shi在zai超chao過guo規gui定ding距ju離li的de線xian路lu上shang串chuan入ru電dian流liu值zhi適shi合he的de出chu線xian電dian抗kang器qi;其二是加大變頻器功率一個等級,這種方式特別適合於多台集中群控、安裝位置狹小擁擠、要求規範(如微機配料係統)等場合。
參數設置與調試
做zuo好hao變bian頻pin器qi參can數shu的de設she置zhi及ji調tiao試shi工gong作zuo是shi設she備bei正zheng常chang運yun轉zhuan的de一yi個ge根gen本ben保bao障zhang措cuo施shi。現xian場chang中zhong出chu現xian的de許xu多duo問wen題ti往wang往wang是shi參can數shu的de設she置zhi問wen題ti而er與yu設she備bei本ben身shen無wu關guan,由you此ci可ke見jian,合he理li正zheng確que設she置zhi參can數shu很hen重zhong要yao。
在zai變bian頻pin調tiao速su器qi開kai機ji調tiao試shi前qian必bi須xu根gen據ju負fu載zai的de特te點dian,將jiang所suo有you參can數shu設she定ding好hao,檢jian查zha無wu錯cuo誤wu後hou方fang可ke開kai機ji運yun行xing。在zai啟qi動dong過guo程cheng中zhong,恒heng轉zhuan速su過guo程cheng及ji減jian速su過guo程cheng中zhong,要yao特te別bie注zhu意yi變bian頻pin器qi輸shu出chu電dian流liu,認ren真zhen觀guan察cha,如ru果guo第di一yi次ci設she定ding的de參can數shu不bu是shi十shi分fen理li想xiang,應ying逐zhu步bu接jie近jin。
轉zhuan矩ju提ti升sheng功gong能neng主zhu要yao考kao慮lv負fu載zai啟qi動dong轉zhuan矩ju,在zai負fu載zai能neng平ping穩wen啟qi動dong的de原yuan則ze下xia,應ying盡jin量liang調tiao低di些xie,否fou則ze在zai低di頻pin輕qing載zai時shi勵li磁ci太tai大da,容rong易yi引yin起qi電dian機ji嚴yan重zhong過guo熱re。
個別廠在使用變頻調速器之後,在某些頻率點出現機械共振,其原因是原來設備隻是在50Hz工頻下運行,改變頻率後,則在0~50Hzzhijianwujibianhua,yincizaimouxiepinlvdianshangzaochengjixiegongzhen。tiaoshishibixuxixinjianzhashifoucunzaijixiegongzhenwenti,ruguoyou,yingcaiyongpinlvhuibidefangfa,jitiaoguofashenggongzhendepinlvfanwei,shibianpinqibushuchufashenggongzhendepinlv。
在(zai)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)器(qi)供(gong)電(dian)與(yu)工(gong)頻(pin)供(gong)電(dian)相(xiang)互(hu)切(qie)換(huan)時(shi),必(bi)須(xu)在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)頻(pin)率(lv)為(wei)零(ling)時(shi),方(fang)可(ke)切(qie)換(huan)變(bian)頻(pin)輸(shu)出(chu),即(ji)變(bian)頻(pin)器(qi)不(bu)準(zhun)無(wu)負(fu)載(zai)輸(shu)出(chu)和(he)開(kai)路(lu)運(yun)行(xing),也(ye)不(bu)允(yun)許(xu)帶(dai)負(fu)荷(he)切(qie)換(huan)斷(duan)電(dian)。對(dui)於(yu)從(cong)工(gong)頻(pin)切(qie)回(hui)變(bian)頻(pin)供(gong)電(dian)的(de)設(she)備(bei),必(bi)須(xu)在(zai)電(dian)動(dong)機(ji)斷(duan)電(dian)停(ting)轉(zhuan)後(hou)方(fang)可(ke)切(qie)換(huan),以(yi)防(fang)止(zhi)因(yin)電(dian)動(dong)機(ji)旋(xuan)轉(zhuan)發(fa)電(dian)而(er)造(zao)成(cheng)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)損(sun)壞(huai)。
結語
zongshangsuoshu,bianpintiaosuqishiyizhongchengshudejishushebei,shishuinichangjienenggaizaodelixiangshebei,juyouhengaodetuiguangjiazhi,guangdashuiniqiyeyingtigaorenshi,zhongshijishuyinjingongzuo,jiasubianpintiaosujishudetuiguangyingyong。zaiyingyongzhong,yaohelixuanxing,zhengqueanzhuang,zuohaobianpinqidecanshushezhiyutiaoshi,yiqudelianghaodeshiyongxiaoguo。
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