高壓變頻調(diào)速在主抽風(fēng)機(jī)同步電機(jī)上的應(yīng)用

趙美偉

摘 要：為有效利用能源、功率以及光纖傳輸與接收的效率，培養(yǎng)節(jié)約用電意識，改善高壓變頻調(diào)速的質(zhì)量和提升國產(chǎn)高壓變頻技術(shù)，利用高壓變頻器對燒結(jié)抽風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速。而在主抽風(fēng)機(jī)同步電機(jī)上使用高壓變頻技術(shù)是現(xiàn)在較為普遍的，目的在于降低使用成本。本文主要以研究高壓變頻技術(shù)在主抽風(fēng)同步電機(jī)上的成功應(yīng)用，介紹高壓變頻技術(shù)操作原理、在主抽風(fēng)機(jī)同步電機(jī)二者之上的運用以及應(yīng)用這項技術(shù)所產(chǎn)生的一系列效果。

關(guān)鍵詞：高壓變頻；主抽風(fēng)機(jī)；同步電機(jī)；應(yīng)用效果

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.17.027

在燒結(jié)廠里主抽風(fēng)機(jī)的使用最為普遍，因為主抽風(fēng)機(jī)的主要用途便是其自帶的風(fēng)機(jī)抽風(fēng)原理，能夠產(chǎn)生的巨大負(fù)壓噴出火焰燃燒結(jié)料，從而形成高質(zhì)量的燒結(jié)礦，而在這一系列復(fù)雜的操作中，起關(guān)鍵作用的便是風(fēng)機(jī)電機(jī)的操作，但使用風(fēng)機(jī)電機(jī)會消耗巨大的電能，其電能的耗費大約占生產(chǎn)燒結(jié)的電能耗費的一大半，因此，企業(yè)為提高生產(chǎn)燒結(jié)的效率，降低電能的耗費成本，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)的利潤最大化，就不得不去考慮如何去改善風(fēng)機(jī)電機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓等問題，從而引進(jìn)高壓變頻技術(shù)來改善當(dāng)前的各種現(xiàn)狀。

1 高壓變頻技術(shù)的使用原理

1.1 高壓變頻技術(shù)

傳統(tǒng)的燒結(jié)廠的主抽風(fēng)機(jī)使用的是串電阻式的電能傳輸模式，這樣的電能消耗模式導(dǎo)致的直接后果則是電能耗費大，而且已經(jīng)超過生產(chǎn)成本的預(yù)算，長此以往，企業(yè)在利益增收方面必然會縮減，造成得不償失的局面。為改善這一問題，在燒結(jié)廠進(jìn)行結(jié)料的燒制時，企業(yè)開始引進(jìn)高壓變頻技術(shù)在主抽風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用。這項國產(chǎn)的為提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能源的技術(shù)一出現(xiàn)，極大的改善了企業(yè)的電能耗費程度，利用其高壓、調(diào)速的優(yōu)勢控制主抽風(fēng)機(jī)，提高抽風(fēng)機(jī)的安全性能，同時還能將電機(jī)發(fā)電時能量反饋出來，避免出現(xiàn)電流污染的現(xiàn)象，實現(xiàn)電網(wǎng)的集中控制，為生產(chǎn)燒結(jié)礦的各個階段提供速度保護(hù)，從而生產(chǎn)出產(chǎn)品合格、質(zhì)量達(dá)標(biāo)、使用者放心的燒結(jié)礦。因此高壓變頻技術(shù)的應(yīng)用是值得鼓勵和倡導(dǎo)的，尤其對于改善主抽風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓具有顯著的作用。

1.2 操作使用原理

研究發(fā)現(xiàn)，在高壓變頻調(diào)速中的系統(tǒng)主要是由功率柜和變壓器柜兩個部分組成，而功率柜又可細(xì)分為功率單元和控制機(jī)，進(jìn)而找出功率單元是由逆變、整流、驅(qū)動、控制、指示、檢測故障等電路支撐工作的，功率單元的端口處與變壓器的一端相互連著，變壓器的作用在于提供電源，不同的功率單元都按照這樣的方式連接操作，便形成三相高壓電源，然后再與控制機(jī)相匹配，達(dá)到電壓和頻率的伸縮變化，進(jìn)而實現(xiàn)調(diào)速功能。高壓變頻技術(shù)的優(yōu)勢在于高功率的輸出，它能夠穩(wěn)定的控制電流，而這種控制主要由兩部分組成，一是通過將功率單元與電壓相加回路串聯(lián)的方式來實現(xiàn)，二是通過直接串聯(lián)絕緣門雙級性質(zhì)的晶體管組成的元件和高壓變頻器具，達(dá)到相應(yīng)的充分利用資源的效果。在高壓變頻技術(shù)中，變頻器是控制速度的關(guān)鍵部件，是核心的調(diào)速控制系統(tǒng)[1]。

2 主抽風(fēng)機(jī)同步電機(jī)上的高壓變頻技術(shù)使用

2.1 主抽風(fēng)機(jī)上的高壓變頻技術(shù)

在燒結(jié)廠生產(chǎn)燒結(jié)礦的過程中，主抽風(fēng)機(jī)是燃燒結(jié)料的主要工具，主抽風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定性影響著實際的燒結(jié)的生產(chǎn)產(chǎn)量，因此在廠家引進(jìn)高壓變頻技術(shù)時應(yīng)將系統(tǒng)的穩(wěn)定性放在首位，不論是對7500kW還是對5000kW的同步電機(jī)的頻率改造，都要始終堅持以穩(wěn)為主，同時也是為了避免造成巨大的電能耗費，降低生產(chǎn)成本，減少邊際效用，以獲取最大化的利潤率。因此，現(xiàn)實逼迫企業(yè)開始自主更新生產(chǎn)技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，顯著的表現(xiàn)即為在主抽風(fēng)機(jī)上引進(jìn)高壓變頻調(diào)速技術(shù)，利用功率單元來改善電能耗費效率，為企業(yè)發(fā)展贏得主動權(quán)。

2.2 同步電機(jī)上的高壓變頻技術(shù)

主抽風(fēng)機(jī)同步電機(jī)相較于異步抽風(fēng)機(jī)來說，同步電機(jī)在使用變頻控制時，要注意在啟動變頻時的整步問題，尤其是通過旋轉(zhuǎn)方式來啟動變頻的時候，要學(xué)會控制住磁場的作用，通過對磁場的準(zhǔn)確位置的認(rèn)知、在什么樣的情況下要給予勵磁以及當(dāng)出現(xiàn)緊急狀況，系統(tǒng)發(fā)生故障時應(yīng)當(dāng)如何去消滅磁場等各種狀況都要具有一定的把握，只有這樣才能使高壓變頻調(diào)速真正在主抽風(fēng)機(jī)的同步電機(jī)上得到很好的利用[3]。

3 高壓變頻技術(shù)的應(yīng)用效果

3.1 調(diào)節(jié)運轉(zhuǎn)速度

由高壓變頻技術(shù)的使用操作原理來看，功率單元連接著變壓器，變壓器的變化影響電源變化，從而達(dá)到調(diào)速功能的實現(xiàn)。實際上，在主抽風(fēng)機(jī)同步電機(jī)上的變頻調(diào)速已經(jīng)形成一種無極調(diào)速的發(fā)展模式，因此在此基礎(chǔ)上，啟動同步電機(jī)時不同于傳統(tǒng)的同步電機(jī)的使用啟動，這種變頻啟動帶來的波動對電網(wǎng)產(chǎn)生微弱的影響，只要依靠控制頻率就能調(diào)節(jié)風(fēng)量。

3.2 提高生產(chǎn)效率

高壓變頻調(diào)速技術(shù)在主抽風(fēng)機(jī)同步電機(jī)上的應(yīng)用，可以使整個生產(chǎn)系統(tǒng)更為穩(wěn)定可靠，由于實現(xiàn)“飛車”的電機(jī)啟動形式，即在同步電機(jī)旋轉(zhuǎn)都還不是特別可靠的情況下也能啟動。保證旋轉(zhuǎn)啟動的使用質(zhì)量，大大提高了對故障發(fā)生時的應(yīng)對能力。甚至還可以自由交換工頻和變頻兩種形式，將停機(jī)時間縮短。保證在短的時間內(nèi)生產(chǎn)出高效的產(chǎn)品，提高了生產(chǎn)效率。

3.3 節(jié)約電能資源

毫無疑問，在主抽風(fēng)機(jī)同步電機(jī)上使用高壓變頻調(diào)速技術(shù)的確能夠節(jié)約電量的耗費程度，進(jìn)而出現(xiàn)投入少，收益大的局面。和傳統(tǒng)的主抽風(fēng)用電機(jī)相比，在同樣的時間內(nèi)，產(chǎn)出同樣的產(chǎn)品，卻耗費不一樣的電能，這就說明前者在節(jié)約用電成本方面具有巨大的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的風(fēng)門調(diào)節(jié)變?yōu)轭l率調(diào)速環(huán)節(jié)，大大節(jié)約了電能，同時還能延長設(shè)備的使用壽命。

4 總結(jié)

高壓變頻調(diào)速的直接功能在于改變風(fēng)壓、風(fēng)量的調(diào)節(jié)方式，利用頻率調(diào)節(jié)控制，增加了控制的精確度。這項技術(shù)在主抽風(fēng)機(jī)同步電機(jī)上的應(yīng)用能夠節(jié)約能源、延長設(shè)備的使用期限、降低生產(chǎn)成本、很好的控制電源，及時反饋電流信息，因此應(yīng)鼓勵高壓變頻調(diào)速技術(shù)在各項實際生產(chǎn)工具中的應(yīng)用，以保護(hù)能源，實現(xiàn)低成本創(chuàng)收。

參考文獻(xiàn)：

[1]王建華，王少平，王慧華等.高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)在燒結(jié)主抽風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用[J]. 冶金動力，2016（03）：9-12.

[2]李長利.高壓變頻調(diào)速在主抽風(fēng)機(jī)同步電機(jī)上的應(yīng)用[J].電氣傳動，2012，42（10）：69-71.

[3]梁安江，張海燕，柳毅等.高壓同步電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)及應(yīng)用[J]. 電機(jī)與控制應(yīng)用，2010，37（05）：45-48.