摘要：結(jié)合生產(chǎn)實(shí)例，介紹了變頻器在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：變頻器；調(diào)速；節(jié)能 引言 隨著水泥工藝技術(shù)的進(jìn)步，水泥生產(chǎn)自動(dòng)化的高度集控，對(duì)設(shè)備的精確控制也提出了更高的要求。同時(shí)隨著電子技術(shù)日新月異的發(fā)展，使大功率半導(dǎo)體元器件的價(jià)格降低，為變頻器在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了有利條件。 1 變頻器的工作原理 簡(jiǎn)單地講，變頻器是通過改變電源的頻率和電壓來控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的一種半導(dǎo)體裝置，由整流器、濾波器、驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路以及控制器等幾部分組成。變頻器使用時(shí)串接在電源輸入端（R、s、T）和電動(dòng)機(jī)輸出端（U、V、W）之間（見圖1）。 2 變頻器的應(yīng)用范圍 在水泥生產(chǎn)設(shè)備中，可以使用變頻器的地方比較廣泛。廣義上講，凡是使用交流三相異步電動(dòng)機(jī)的電氣傳動(dòng)部位都可以裝設(shè)變頻器。在我廠1 200 t/d新型干法生產(chǎn)線中，使用變頻器的有石灰石板式喂料機(jī)、堆取料機(jī)行走小車及撒料皮帶、生料配料調(diào)速皮帶秤、生料磨選粉機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、水泥磨配料調(diào)速皮帶秤、水泥磨選粉機(jī)、烘干機(jī)、包裝機(jī)旋轉(zhuǎn)架等部位，目前尚有各種風(fēng)機(jī)沒有使用變頻器，其風(fēng)量大小依靠調(diào)節(jié)閥門的開度控制，對(duì)電力造成了很大的浪費(fèi)；循環(huán)水泵也未采用變頻器，造成用水量小時(shí)水壓過大，給設(shè)備安全帶來了隱患。 3 變頻器的節(jié)能優(yōu)勢(shì) （1）變頻器U/f特性控制時(shí)，使用節(jié)能功效指令對(duì)于水泵、風(fēng)機(jī)負(fù)載很有必要。其原理是當(dāng)負(fù)載特性為平方轉(zhuǎn)矩時(shí)，變頻器應(yīng)選用平方轉(zhuǎn)矩外特性，這樣在某設(shè)定頻率下其輸出電壓會(huì)更低一些，因而也就更節(jié)電。 （2）根據(jù)負(fù)載的大小降低輸出電壓。主要措施有：①人為設(shè)定：在負(fù)載基本恒定時(shí)，如皮帶機(jī)、螺旋絞刀等；② 自動(dòng)設(shè)定：需選用有此功能的變頻器；③按照損耗最小、效率和功率因數(shù)最高的原則。當(dāng)銅損和鐵損相等時(shí)，電動(dòng)機(jī)的損耗最小，效率和功率因數(shù)最高。需選用有此功能的變頻器；④利用電動(dòng)機(jī)的u形特性，在目標(biāo)速度下變頻器自動(dòng)尋優(yōu)達(dá)到電流最小，這對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵有顯著的節(jié)能效果。 4 變頻器的精確調(diào)速 與滑差電機(jī)相比，變頻器具有精確的轉(zhuǎn)速調(diào)整功能及更寬的調(diào)速范圍，頻率從0至400 Hz，而滑差電機(jī)是由0至拖動(dòng)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速；滑差電機(jī)的輸入與反饋都是模擬信號(hào)，其轉(zhuǎn)速顯示也多采用指針式電壓表，由于反饋調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)速表校準(zhǔn)都是在控制面板上設(shè)定，人為因素易造成速度指示的不準(zhǔn)確。 如我廠立窯生產(chǎn)線的水泥磨選粉機(jī)，就曾因?yàn)槿藶榈卣{(diào)整了轉(zhuǎn)速表和反饋電位器，平時(shí)轉(zhuǎn)速指示為800 r/min，而這時(shí)即使調(diào)到1 000 r/min，細(xì)度指標(biāo)仍不合格。磨機(jī)工出于對(duì)設(shè)備安全的考慮不敢再往上調(diào)而只好停機(jī)。經(jīng)技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，1 200 r/min的指示只相當(dāng)于正常時(shí)的800 r/min，造成了不必要的停產(chǎn)損失。 變頻器可認(rèn)為是一臺(tái)微電腦，一切操作都可以在面板上完成設(shè)定，而且留有與上位機(jī)連接的端子，能直觀反映設(shè)備運(yùn)行的電流、轉(zhuǎn)速、頻率等情況，顯示值都是數(shù)字量，轉(zhuǎn)速可以精確到個(gè)位數(shù)，為需要精確調(diào)速的回轉(zhuǎn)窯提供了有效保證。 5 變頻器使用中應(yīng)注意的問題 （1）變頻器運(yùn)行在低頻區(qū)域時(shí)性能不夠理想，其原因主要是低頻啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，造成系統(tǒng)啟動(dòng)困難甚至無法啟動(dòng)。在我廠的回轉(zhuǎn)窯上就多次出現(xiàn)過這種情況，解決辦法是啟動(dòng)前先用慢驅(qū)拖動(dòng)，待轉(zhuǎn)動(dòng)起來再切換到變頻啟動(dòng)。 （2）變頻器的整流電路AC／DC或逆變電路DC／AC都會(huì)產(chǎn)生諧波，會(huì)對(duì)電網(wǎng)及電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生一定影響。較低次諧波對(duì)電機(jī)負(fù)載的影響較大，會(huì)引起轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)；而較高的諧波又會(huì)使變頻器輸出電纜的漏電流增加，使電機(jī)出力不足。這可以從兩個(gè)方面來控制：一是選用質(zhì)量指標(biāo)好的變頻器，要求電壓分量的THD≤5％ ，電流分量的THD≤3％ ，要使用12脈波以上的整流電路才能達(dá)到這個(gè)指標(biāo)；二是選用抑制諧波裝置，如交流電抗器、直流電抗器、輸出電抗器、輸入輸出濾波器、磁環(huán)型零序許電抗器及信號(hào)濾波器等。 （3）負(fù)載匹配問題。對(duì)于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，要求變頻器的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩都比較大，一般為額定轉(zhuǎn)矩的150％；對(duì)于恒功率負(fù)載是就一定的轉(zhuǎn)速范圍而言的，在某一轉(zhuǎn)速點(diǎn)以下采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，在高于該轉(zhuǎn)速點(diǎn)時(shí)采用恒功率調(diào)速。 （4）變頻器發(fā)熱問題。變頻器的發(fā)熱是由于其內(nèi)部損耗產(chǎn)生的，其中主電路占98％，控制電路占2％。變頻器一定要安裝在通風(fēng)條件好的環(huán)境中，如果環(huán)境溫度較高應(yīng)加裝空調(diào)降溫，一般要求環(huán)境溫度在一10—50℃ 。 （5）對(duì)缺相保護(hù)不敏感，這是實(shí)際使用過程中發(fā)現(xiàn)的問題。變頻器雖然對(duì)過流、堵轉(zhuǎn)、欠壓等保護(hù)靈敏，但在電源或電動(dòng)機(jī)缺相時(shí)就容易燒毀電機(jī)，尤其是小功率的電機(jī)。我廠在預(yù)加水增壓泵上就曾因電源缺相燒毀過電機(jī)，而變頻器在電機(jī)燒壞后才動(dòng)作。 （6）測(cè)量變頻器絕緣時(shí)，應(yīng)使用500 V兆歐表。僅對(duì)變頻器進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要拆去所有的與變頻器端子之間的連線。清潔器件后，應(yīng)將主回路端子全部用導(dǎo)線短接起來，將其與地用兆歐表試驗(yàn)，結(jié)果>5 Mn為正常。 7 結(jié)語(yǔ) 變頻器在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛，這對(duì)于企業(yè)的節(jié)能降耗具有積極的作用。雖然總體來講變頻器運(yùn)行穩(wěn)定可靠，但由于各生產(chǎn)廠家均不提供內(nèi)部電路圖，一旦損壞在維修方面存在著一定困難。這就需要電氣技術(shù)人員提高專業(yè)技術(shù)素質(zhì)，增強(qiáng)維護(hù)使用變頻器的能力。 [b][align=center]詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)點(diǎn)擊： 變頻器在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用[/align][/b]