汇川技术高压变频器在大功率同步电机中的应用
变频调速器在电厂高压设备中的应用
变频调速器在电厂高压设备中的应用1 引言交流变频调速技术及装置在我国有着突飞猛进的发展,由于变频调速在频率范围、动态响应、低频转矩、转差补偿、功率因数、工作效率等方面是以往的交流调速方式无法比拟的,因此在众多行业有了广泛的应用,并且在节约能源、改善工艺、提高生产效率等方面发挥了巨大作用,取得了巨大经济效益。
当前,变频调速技术在高压大容量传动中应用的主要难题有两个：一是我国火力发电厂中大功率电动机供电电压高,而变频器开关器件的耐压水平较低,造成电压匹配上的难题；二是高压大容量变频调速技术含量高、难度大、成本也高,但一般风机水泵等节能用调速装置都要求低投入高回报,从而造成经济效益上的难题。
这两个方面阻碍了高压大容量变频调速技术的推广应用,因此如何解决高压供电和用高技术生产出低成本的变频器是当前相关行业的竞争热点。
2 高压变频器的发展概况高压变频器产品采用不同措施解决了高耐压、大容量这一难题。
虽然采用的技术不尽相同,但归纳起来主要有两种：一是采用多重化技术,再就是采用新开发的高耐压功率器件。
2.1 多重化技术的应用所谓多重化技术就是每相由几个低压pwm功率单元串接组成,各功率单元由一个多绕组的隔离变压器供电,以高速微处理机和光导纤维实现控制和通信。
该技术从根本上解决了一般6脉冲和12脉冲变频器产生的谐波问题,可实现完美无谐波变频。
其基本原理如下:图1 多重化变频器拓扑图图1为6kv高压大容量变频器的拓扑图,它是由多个低压功率单元串联而成,由低压pwm变频单元叠加达到高压输出的目的。
图2为变频器的结构原理图,各个功率单元由输入隔离变压器的二次隔离线圈分别供电,每个功率单元额定电压为690v,每相5个单元串联,因此相电压为3.45kv,所对应的线电压为6kv。
给功率单元供电的二次线圈在绕制时互相存在一个12°的相位差,实现输入多重化,因此可形成相当于30脉冲的整流。
由于多重化可消除各单元产生的大多数谐波,对电网的污染可降到很低,并且谐波无功造成的功率因数降低减到最小,在整个负荷范围内网侧功率因数均可保持在0.95以上,不需要配备改善功率因数的电容器。
汇川变频器的行业应用方案汇总
1.自动扶梯NICE2000是当今最先进的自动扶梯一体化控制系统，集成了变频驱动和扶梯逻辑控制，辅以简单的外设就可构成完整的扶梯控制系统，该一体化控制系统申请了两项国家发明专利。
NICE2000的出现解决了困挠变频扶梯多年的三大难题：成本居高不下、重载下行的安全隐患、变频工频切换的振动。
旁路变频取消制动电阻能量直接反馈电网模块化的优点■结构紧凑、安装方便；■先进的矢量控制算法、电机参数自动调谐（静止调谐和完全调谐两种）、运行接触器控制、抱闸接触器控制、旁路变频节能控制、全变频节能控制、速度跟踪控制等多种扶梯控制专用功能；5.5kW变频器轻松拖动11kW电机。
无需PLC控制变频一体化高度集成的一体化驱动器，无需PLC，轻松实现旁路变频、全变频、自启动、故障显示、自动加油、方向显示等所有扶梯功能。
2. 电梯专用ME320L是一款专为电梯开发的专用变频器，分为异步变频器和IP后缀同步变频器。
ME320L标准配置PG卡、直流电抗器和制动单元，全部功能专为电梯设计，调试简单、性能优越。
同步和异步系列的功率范围均从2.2kW到55kW，适合别墅电梯、住宅电梯、商用电梯、载货电梯以及各种速度场合。
1、主回路适用于ME320L-4002~ME320L-4030系列变频器，大于30kW请加装制动单元2、状态信号输入输出（功能定义全部为默认值）3、模拟量速度给定4、多段速速度给定5、编码器分频输出（编码器输入，根据编码器类型选择相应PG卡，根据PG卡说明接编码器进线）假设多段速1为高速、多段速2为爬行、多段速3为检修，以1m/s为例3. 拉丝机专用 MD系列变频器—拉丝行业应用方案专家产品特点：高端：主拉、收线采用电流矢量控制变频器：超强的低频转矩、快速的动态特性、优秀的稳速精度；两组PID及性能优良的PID算法，满足系统全速范围的稳定运行要求；特色：强抗金属粉尘设计，适应行业应用环境：完善的三防漆处理工艺、独立风道和散热器外装方式；适应行业应用环境的EMC设计：标准内置直流电抗器、内置(外置)差模共模抑制装置；专用：针对拉丝机行业的控制特点，专业设计了以提高性能、简化系统为目的的专用型变频器；MD320-DL：单变频拉丝机专用变频器，可省略PLC，完成所有系统控制功能；MD320-SL：双变频拉丝机专用变频器，采用前馈PID方式和卷径计算功能，完成最佳收线效果；MD320-SD：双变频无摆杆拉丝机收线专用变频器；MD320系列的内置PID调节器，可独立实现恒张力条件下的电机运行速度和运行方向控制；广泛应用：近万套单变频、双变频系统、动力放线架，在全国各地（包括北方电网波动较大地区）稳定运行；数百套直进式拉丝系统（包括大型拉丝机）在全国各地稳定运行；4. 绕线机汇川变频器在精密绕线机上的应用1、工艺要求：a.可以做收线和倒线控制，正常工作都在收线状态；b.在整个运行过程中，要求张力摆杆稳定；c.收线的速度要求在1200m/min以上（收线变频器的运行频率在60Hz以上）；d.停车立即抱闸动作。
汇川技术HE系列工程专用型变频器在矿山直流电铲改造中的应用
大国重器之汇川技术HE系列工程专用型变频器在矿山直流电铲改造中的应用本文着重介绍汇川技术HE系列工程专用型变频器在矿山直流电铲改造中的应用，采用汇川HE 系列可满足电铲在特殊工况下性能与功能上的各种要求，满足在电铲行业的相关规定及行业验收标准。
HE系列工程型变频器基于汇川先进的矢量控制技术，为大功率、高性能和高可靠性的应用场合提供了极具竞争力的行业应用解决方案。
本行业应用方案是汇川HE系列工程型变频器针对鞍钢某石灰石矿直流电铲改造的应用方案。
电铲是露天矿上用来剥离和采掘矿石、煤炭的主要采矿设备，一般与电动轮配套使用。
国内外露天矿技术发展总的趋势是开采规模大型化、生产连续化、装备现代化，采矿技术正向自动化发展，应用高效、节能的矿山开采和运输设备，是实现矿山可持续发展的有效保证。
采用现代先进开采技术与工艺，实行高度集中化开采，可使露天开采成本大幅度下降，劳动生产率大幅度提高。
我国中小型电铲（4～20立方）目前采用的电气系统主要以直流调速为主，其电控系统由交流电动机—直流发电机—直流电动机组成的。
这种系统能耗高、体积大、噪声大、并且缺乏对驱动端电机有效的保护，电气系统老化很快、可靠性低、故障率高，很多矿山在夏天高温时期整个电控屋内温度较高，使电铲经常发生电机烧毁的现象。
交流变频电铲的出现，简化了系统配置方案，大大降低了电机、电控系统的维护频率，并提高系统的操控性能。
二、工艺要求▪改造背景鞍钢集团某石灰石矿目前使用4台WD400A直流电铲，承担着主要的剥离与采掘工作。
由于直流电铲本身存在的弊端，造成开机率不高影响生产任务，主要表现在以下几点：1.直流电铲为上世纪70~80年代产品，电控系统大多采用磁放大器-晶闸管励磁控制，驱动方式为高压电动机-发电机-电动机。
绝大多数控制元件为传统的接触器及继电器，其故障点多，维护工作量大，费用较高。
当发电机组损坏时，检修周期长，严重影响生产的正常运行。
2.在电铲生产过程中，直流电机频繁启动、负载多变、重复换向、冲击强烈，需要定期对碳刷、换向器进行更换，而且遇到夏天高温、爆破不充分矿石的时候容易发生烧毁电机的现象，维护起来非常麻烦而且费用高，同时也影响了生产任务。
汇川技术inovance MD290 T13大功率机柜变频器 产品彩页说明书
工业自动化 | 电梯 | 新能源汽车 | 工业机器人 | 轨道交通MD290系列变频器是一款通用型变频器，主要用于 500-800kW的柜机变频器，对于石油化工、天然气、快速高效交付，接线即用，可靠稳定。
继承MD290系列一贯的高性能、高品质、高功率密度设计，给用户带来简单易用的体验。
医药、供热、陶瓷等行业，可以易用性、可维护性、创新性Contents目录产品优势技术参数外形尺寸技术规范选配件端子接线图公司介绍03050506080910性能卓越满配版：MD290T13配置丰富，可以选配空开、熔丝、交流输入电抗器、EMI滤波器、直流电抗器、交流输出电抗器，在配电、EMC、谐波方案上，可以灵活选择。
配置灵活标准机柜式变频，做到“即插即用”：易于安装，易于接线，易于调试，轻松驱动。
使用简单尺寸紧凑标准版：MD290T13是单机大功率机柜式产品，800mm 标准机柜，标配空开、输出电抗器，结构紧凑，体积小，防护等级高。
标配直流电抗器，THDi≤40%方案；选配交流输入电抗器， THDi≤30%方案；标配机柜满足C3；选配增加EMC滤波器，满足C2。
方便的谐波、EMC方案输出电抗器保险丝输入电抗器断路器C2滤波器MD290柜机其他柜机安装体积减少40%03/04稳定可靠汇川高性能变频器平台，对电机的过载、过流、过温、短路提供可靠保护，让电机运行更顺畅、更安全。
完善的电机保护汽车级散热方案MD290T13机柜采用创新型散热方案，借用汽车行业成熟稳定的散热系统，内部集成液冷散热系统和风冷换热器，整个散热系统效率更高、更稳定，让变频器像汽车般稳定、可靠运行。
满足包括欧洲，北美，印度等在内的380-480V三相电网需求。
符合国际标准的宽电压设计的设备出口认证要求。
欧盟CE认证北美cULus认证注：UL认证申请中。
05/06技术规范选配件一览表07/08注[1]：MD38IO2、MD38IO3、MD38PC1、MD38TX1、MD38CAN1、MD38CAN2、MD38DP2、MD500-PN1、MD500-ECAT与机器标配的MD38IO1安装位置冲突。
高压变频器在大功率同步电机中的应用
高压变频器在大功率同步电机中的应用摘要：近些年来，我国生产力的发展已经取得了较为明显的成效和进步，而这一态势也让高压变频器的市场规模变得越来越大，在这其中，大功率电机的使用也为机械生产提供了重要的动力源泉。
而推动高压变频器和大功率同步电机的结合，也能够为企业的生产注入更多的生机与活力。
对此，本文将从节能的角度出发，分析节能措施在国内外的发展现状，论述高压变频器的工作原理和工作优势，并探讨高压变频器的实际应用。
关键词：高压变频器；大功率电机；节能应用引言：高压变频器在大功率电机中的同步应用，能够帮助大功率电机节省大量的能源和资源，而且可以让设备生产与消耗之间的差异趋向平衡，这就避免了输入和输出不匹配的问题，最终帮助企业实现节能降耗的目标。
当下，变极调速，调压调速和变频调速是大功率同步电机中主要的调速方式，但在这其中，变频调速的优势是最为突出的，不仅具有高精度和高实用性的特点，而且在操作上也能够省略许多不必要的步骤。
这里所说的变频，主要是以负载要求和速度的变化为基础的，通过调整供给电流的频率，来确保工作点的合理性。
一、分析节能措施的国内外发展现状就国外的机械制造来讲，大多数企业都会选择能量回馈这一技术，通过高压变频器来控制大功率电气设备的速度，利用能量转移回原始设备的功率消耗的反馈分两部分，以此来降低能源的损耗。
从德国西门子公司的研究成果来看，其自身较为明显的研发成果，主要就是四象限运行电压型交流变频技术，并且这一技术也主要运用在高压电机上。
而日本富士公司，也已经推出了rhr的再生能量装置，这也是大功率电机改造的鲜明成果。
但不可否认的是，国外所研发的高压变频装置造价昂贵，而且对电网的设计也有十分严格的要求和限制，并不适用于我国的基本国情，我国工农业始终是共同发展的，所以一些地方的电机也不能适配较为高昂的高压变频装置。
就我国自身的发展情况来看，国内的技术开发已经能够满足高压变频装置设计的需求，而且高压变频器的应用也得到了广泛的支持和关注。
高压变频器原理及应用
高压变频器原理及应用一、概述在能源日益紧张的今天，交流调速技术作为节约能源的一种重要手段，受到世界各国的重视。
变压变频控制可以平滑变速，调速范围广，效率高，功率因数高，还能降低启动冲击电流，获得较高的起动转矩，负载减速时可实现能量回馈的再生制动，使电动机快速逆转，并具有软启动、软停止，简单可编程，易构成自控系统。
交流变频调速技术是集电力电子、自动控制、微电子、电机学等技术之大成的一项高技术。
它以其优异的调速性能、显著的节电效果和在国民经济各领域的广泛的适用性而被国内外公认为是世界上应用最广、效率最高、最理想的电气传动方案，是电气传动的发展方向。
它为提高产品质量和产量，节约能源、降低消耗，提高企业经济效益提供了重要的新手段。
变频器是将通用电源转换成电压可变，频率可变的适合交流异步电机调速需求的变换装置。
变频器是变频调速系统最为重要的设备。
对变频原理进行分析，异步电动机旋转磁场的转速为：n．=60fi/p，式中n1为同步转速r/min，fi为电源频率Hz，p为磁极对。
异步电动机输出轴的转速为：n=n1(l-s)=60f1(l-s )/p，式中s为异步电动机的转差率，s=（n1-2）/n1。
由此公式可看出：在保证转差率s和磁极对数p不变时，转速n与电源频率成正比，通过改变异步电动机的供电频率，就能改变电机的转速，从而实现调速。
二、分类对于3KV、6KV、10KV电压等级的电机称为高压电机，用于这类电机调速的变频器称为高压变频器。
国外对此电压等级的变频器称为中压变频器。
在高压变频器推出前，大功率高压交流异步电动机如需采用变频调速传动，有两种方法，一是靠低压器件功率单元串联组成高压，如罗宾康公司的高压变频器，由于控制复杂，功率器件太多而使得其可靠性下降，同时每个功率单元均为双电平结构，必须至少采用多重化技术才能满足谐波标准要求。
另一种就是“高一低一高”变频器，通过变压器将高压变低压（一般为690V），在低压侧变压变频，再由升压变压器升至和高压电动机相匹配的电压，组成高压交流调速传动装置。
浅谈高压变频技术在电机上的应用与安全运行
浅谈高压变频技术在电机上的应用与安全运行摘要：本文主要概括分析了高压变频技术的基本原理与特征，进而深度研究了高压变频技术的主要系统控制方法及应当注意的几点问题。
从而能够切实的发挥高压变频技术的功能优势，通过高压变频技术的有效利用，保障电机系统运行的安全性与稳定性。
关键词：高压变频技术；电机；应用；安全运行；原理；特征；前言在电机调速控制的系统中，通过高压变频的控制系统在其中有效运用，不仅能够有效的减低能源的消耗量，还能够实现电机系统高效的运行。
在电机实际运行的过程中，会消耗较大的功率，若电机系统实际的运行状况发生了变化，就需要通过相关技术的有效利用来对其进行合理的调整。
而随着我国电机的调速性技术的进一步发展，变频的调速电机在工业中实现了广泛性的应用，它不仅能够实现依据电动机现实的运行情况予以自动化的转速调节，还能实现能源的节约，提高电机运行的稳定性。
在一定程度上，在高压的变频技术中，包含着补偿性设备、功率的传感器、变频的调速性系统装置等。
基于高压的变频系统技术的复杂性，为了能够更好的将其高压变频技术的应用于电机中，保障电机运行的安全性与稳定性，就需要对高压变频技术在电机中的实际应用进行深度的研究。
从而能够更好的把握高压变频技术的功能优势，能够切实的发挥它的技术优势，保障电机系统运行的安全性。
1、综合分析高压变频技术的基本原理与特征1.1 高压变频技术的基础性原理高压变频技术，其具备着较高的调速性功能，主要是通过利用变频器来实现的。
通过固定的频率与交流电（一般为三相或者单相），将其转换为连续性可调的频率（通常在0-400Hz）三相的异步性交流电。
以此，来实现对电机的转速控制。
该基础性原理的公式为No=60f/P，No为电机的旋转磁场实际的转速，也称之为同步性转速，f为电流实际的频率，P是旋转性磁场其实际的磁极对数。
当电流实际的频率f实现了连续性的可调，电机同步的转速就会持续连续性可调的状态。
基于异步的电机转子其实际的转速相比于同步性的转速低一些。
汇川技术HD93系列8MVA高压变频器在大功率电励磁同步机上的应用
汇川技术HD93系列8MVA高压变频器在电励磁同步电机上的应用苏州汇川技术有限公司关键词：电励磁同步机、有刷同步电机、烧结主抽、动态励磁、同步机矢量控制摘要：高压大功率同步机的变频改造一直是各高压变频器厂家研究的重点和难点，本文主要介绍了汇川技术在电励磁同步机矢量控制上的技术特点和解决方案，以及汇川HD93系列同步机专用高压变频器在冶金烧结主抽上的应用情况。
一、前言冶金行业向来是耗能大户，尤其在目前产能过剩、利润低的情况下，节能显得尤为重要，钢铁行业中的大功率电动机耗费了大量的电费，由于实际过程导致工频运行大马拉小车现象严重，变频改造成了不二之选。
目前钢铁行业中的烧结主抽风机，功率一般为整个钢铁厂除了高炉鼓风机第二大功率的设备，而且多为大功率同步机驱动，同步机的变频改造一直以来就是一大技术难点，下面将介绍一下同步机的改造方案及应用效果。
二、有刷电励磁同步机及烧结工艺介绍2.1大功率同步机变频改造难点同步机相比于异步机有诸多优点：（1）对转矩扰动具有更强的承受能力，动态响应快；（2）在极低电源频率下也能运行，调速范围宽；（3）通过改变励磁电流，功率因数可调；（4）稳定性高，转矩与端电压成正比；上述的诸多优点使得其使用越来越广泛，但是大功率同步机变频控制技术一直是高压变频领域的一大难点，各厂家技术参差不齐，导致其最终的控制效果差距较大，以下为有刷同步电机变频改造需要注意的事项：（1）同步电机的起动问题：电枢电压矢量与转子磁极位置之间的夹角必须在某一范围之内，否则将导致系统失步；（2）同步电机调速期间和励磁装置的协调问题，防止正常调速期间同步机失步；（3）同步电机正常停机和故障灭磁问题。
2.2汇川技术HD93同步机控制技术汇川依据自身多年同步机控制经验，在高压大功率同步机控制方面，通过我们大量的仿真实验以及现场实验分析，研发了适用于高压大功率领域同步机的矢量控制方案，依托于磁链闭环矢量控制（SFOC）这一平台，实现了真正的同步机变频无速度传感器矢量控制技术启动方式（SVC），整个启动过程平滑、无冲击，不存在启动整步问题，并且控制精度高、转矩响应快，稳定性好。
汇川技术inovance MD580系列高性能工程型变频器 产品说明书
总机：(0512)6637 6666
传真：(0512)6285 6720
客服：4000-300124
MD580 系列
高性能工程型变频器
FORWARD,ALWAYS PROGRESSING
公司简介
关于汇川
公司聚焦工业领域的自动化、数字化、智能化，专注“信息层、控制层、驱动层、执行层、传感层”核心技术。经过十九年的发展，公司已经 从单一的变频器供应商发展成电气综合产品及解决方案供应商。目前公司主要产品包括： ①变频器、伺服系统、控制系统（PLC/CNC）、工业视 觉系统、传感器、高性能电机、高精密丝杠、工业互联网等核心部件及光机电液一体化解决方案。② 电梯电气大配套业务：电梯控制系统（一体 化控制器 / 变频器）、人机界面、门系统、控制柜、线缆线束、井道电气、电梯物联网等产品。主要为电梯制造商和电梯后服务市场提供综合电 气大配套解决方案。③ 新能源汽车电驱 & 电源系统业务：电驱系统（电机、电机控制器、电驱总成）和电源系统（DC/DC、OBC、电源总成）。 ④ 工业机器人业务：SCARA 机器人、六关节机器人、视觉系统、高精密丝杠、控制系统等整机及零部件解决方案。 ⑤ 轨道交通业务：牵引变流器、 辅助变流器、高压箱、牵引电机和 TCMS 系统等。
性能算法
类型 调速范围
速度控制精度 速度波动 转矩响应
名称 1：50（异步电机 VF 控制） 1：200（异步机无传感器矢量控制） 1：1000（异步机有传感器矢量控制） ±1.0%（VF 控制 ) ±0.5%（无传感器矢量控制） ±0.02%（有传感器矢量控制） 0.5%（无传感器矢量控制） ± 0.2%（有传感器矢量控制） <20mS（无传感器矢量控制） <5mS（有传感器矢量控制）
高压变频器的应用
高压变频器的应用高压交流变频调速技术是上世纪90年代迅速发展起来的一种新型电力传动调速技术，主要用于交流电动机的变频调速，其技术和性能胜过其它任何一种调速方式（如降压调速、变极调速、滑差调速、内反馈串级调速和液力耦合调速）。
变频调速以其显著的节能效益、高精确的调速精度、宽范围的调速范围、完善的电力电子保护功能，以及易于实现的自动通信功能，得到了广大用户的认可和市场的确认，在运行的安全可靠、安装使用、维修维护等方面，也给使用者带来了极大的便利和快捷的服务，使之成为企业采用电机节能方式的首选。
下面我们分别从工作原理、系统组成、市场应用、现存缺点来对它进行逐一的介绍。
1、工作原理高压变频器是一种串联叠加性高压变频器，即采用多台单相三电平逆变器串联连接，输出可变频变压的高压交流电。
按照电机学的基本原理，电机的转速满足如下的关系式：n=（1-s）60f/p=n。
×（1-s）（P：电机极对数；f：电机运行频率;s:滑差）从式中看出，电机的同步转速n。
正比于电机的运行频率（n。
=60fp），由于滑差s一般情况下比较小（0-0．05），电机的实际转速n约等于电机的同步转速n。
，所以调节了电机的供电频率f，就能改变电机的实际转速。
电机的滑差s和负载有关，负载越大则滑差增加，所以电机的实际转速还会随负载的增加而略有下降。
变频器本身由变压器柜、功率柜、控制柜三部分组成。
三相高压电经高压开关柜进入，经输入降压、移相给功率单元柜内的功率单元供电，功率单元分为三组，一组为一相，每相的功率单元的输出首尾相串。
主控制柜中的控制单元通过光纤对功率柜中的每一功率单元进行整流、逆变控制与检测，这样根据实际需要通过操作界面进行频率的给定，控制单元把控制信息发送到功率单元进行相应的整流、逆变调整，输出满足负荷需求的电压等级。
2、系统组成①移相式变压器移相变压器的副边绕组分为三组，构成X脉冲整流方式；这种多极移相叠加的整流方式可以大大改善电网侧的电流波形，使负载下的电网侧功率因数接近1。
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汇川技术高压变频器在大功率同步电机中的应用
在冶金行业中，烧结主抽风机往往采用大功率同步电机来驱动。
同步机启动方式为工频异步降压软起动，通过挡板来调节流量，但这种启动和调节方式存在诸多问题，例如启动电流大、重载下容易产生失步、电能浪费严重等，因此对高压大功率同步电机进行变频改造势在必行。
汇川此次针对河北某钢铁主抽风机的现场情况，采用先进的磁链闭环矢量控制技术，对同步电机进行了变频节能改造。
改造后，彻底解决了启动电流大、重载失步、维护费用高等问题，每年实现节电费用达320万以上。
此次对同步机的成功改造标志着汇川在同步电机应用中的突破。
[ 关键词 ]冶金；节能改造；高压大功率同步电机；烧结主抽风机；高压变频器
1 引言
众所周知，冶金行业是国民经济生产中的耗能大户和污染大户。
在冶金行业生产过程中，风机和水泵的耗电量占到其生产成本的35%～45%。
近几年，国家实行节能减排政策，针对冶金行业等耗能大户重点改造；通过几年的发展和总结，现国产高压变频器在风机水泵负载上的节能技术日趋成熟，节能减排效果明显。
在冶金行业有诸多设备具有变频应用前景和空间，但是其中广泛推广、被众多用户所接受的还主要集中在风机和循环水泵两类负载上。
冶金行业典型应用负载有很多种，其中烧结主抽风机、高炉鼓风机及制氧压缩机的功率较大，其运行速度由不同工
况而改变，节能改造效果明显。
烧结主抽风机由于其工艺的节能空间大，很多EMC厂家对其改造很感兴趣。
一背景
1.1烧结工艺过程
为了保证供给高炉的铁矿石中铁含量均匀，并且保证高炉的透气性，需要把选矿工艺产出的铁精矿制成10～25mm的块状原料铁矿粉。
造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。
两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。
目前以抽风工艺烧结为多，烧结机分为带式和环式。
图1 烧结工艺
烧结工艺是指根据原料特性所选择的加工程序和烧结工艺制度，它对烧结生产的产量和质量有着直接而重要的影响。
按照烧结过程的内在规律选择合适的工艺流程和操作制度，利用现代科学技术成果，强化烧结生产过程，能够获得先进的技术经济指标，保证实现高产、优质、低耗。
本生产工艺流程有原料的接受，兑灰，拌合，筛分破碎及溶剂燃料的破
碎筛分，配料，混料，点火，抽风烧结，抽风冷却，破碎筛分，除尘等环节组成。
目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。
1.2节能改造
河北某铸业烧结厂烧结为110m2的带式烧结，该线配置了1台上海某电机厂10kV/5 600kW有刷同步电机，负载为烧结主抽风机（图2）；另外2台10kV/710kW异步电机，负载为烧结环冷风机，一用一备。
目前主抽风机启动运行方式为工频异步降压软运行，同步投励。
该生产线的主抽风机为挡板调节，烧结机料厚在700mm左右，根据料层的透气性，主抽风机风门开度在70%左右，维持负压在-16 kPa，以保证成品率为准。
环冷风机以保证冷却效果为准。
此方案主要对烧结主抽风机进行变频改造和分析。
图2烧结同步机及负载主抽风机
二、改造方案
2.1 设备参数
电机额定电压10KV，额定功率5600KW，功率因素0.9，采用Y型接法。
风机具体参数如下：
2.2 技术方案
根据现场负载情况，配置由汇川公司生产的高压变频器HD93-J100/7000-DN,该产品具有设计余量大、过载能力强，操作方便，质量可靠等优点。
1) 主回路：采用一拖一自动旁路方案，见图3。
图3 主回路方案
2) 变频运行方式：1QF为用户侧高压开关柜，其中KM1、KM2为交流接触器、QF1为真空断路器,KM1 KM2 与QF1之间有电气互锁。
自动旁路柜变频励磁柜与变频器配套提供，电机及用户侧高压断路器1QF保留甲方原有设备。
3) 工频运行时，KM1、KM2断开将励磁刀闸切换到工频励磁系统；QF1闭合，水阻软起装置投入工频回路，同步电机的启动、运行、停机过程按照原有逻辑进行。
4) 变频运行时，QF1断开，变频励磁系统可以利用汇川技术专用同步励磁控制系统，KM1与KM2闭合，将励磁刀闸切换到变频励磁系统。
变频器上电时，断路器1QF闭合，HD93高压变频器启动时，以电励磁同步机矢量控制方式拖动同步电机启动。
5) 变频停机时，从现场向变频器下达“停机”命令，变频器驱动同步电机减速至完全停机，然后停止输出电压电流。
最后在现场分断断路器1QF，由其辅助触点通知励磁装置灭磁，灭磁完成后关闭励磁装置电源。
遇到故障时，变频器在停止电压电流输出的同时，立即分断上级断路器1QF，由变频器主控通知励磁装置灭磁，然后投到工频运行。
6）控制回路：在风机房操作箱实施远程调速、远程监控运行频率和输出电流等。
变频器提供给用户的开关量
用户提供给变频器的开关量
变频器提供给用户的模拟量
用户提供给变频器的模拟量
图4 汇川机旁操作箱
三、结束语
经汇川HD93高压变频改造后，各项性能指标均达到了设计要求。
并对变频器在各种工况下进行了鉴定性测试。
测试项目及结果为：
1）加速时间：满载时，从0Hz加速至50Hz，只需要80秒，远远低于客户要求的加速时间最大值秒。
2）减速时间：满载时，从50Hz减速至0Hz，只需要120秒，同样也远远低于客户要求的减速时间最大值。
3）实际节电：正常生产后，不再控制风机的风门，而将其全部打开，变频器只需运行32～43Hz就可以满足生产，实际的输出功率为3280kW,每年节约电费为320万元。
4）由于负载比较重要，客户要求变频器要就具备飞车启动功能，汇川HD93变频器现场经过连续5次高转速飞车启动试验均无故障。
5）节省人力：改造前，需要专门人员调节风门；变频改造后，只需在控制台进行远程调速即可。
6）将运行风机改用变频控制后，可彻底避免大功率电动机启动时的冲击力矩对电机的损坏。
延长了电机和管道的检修周期，减轻了检修人员的维护工作量；提高了机组自动装置的稳定性，为机组的经济优化运行提供了可靠保证；风机的运行参数得到了改善，提高了运行效率。
7）采用变频调速，电动机转速降低使环境噪音影响得到大大改善。
8）变频器启动，属于无扰启动，不会对其他负载产生电流冲击。
HD93系列高压变频器为汇川技术针对大功率同步电机研发的专机，该系列高压变频器以独特的电励磁同步机矢量控制方式，同时采用同步机变频启动动态励磁方式，完美解决同步机启动整步问题，此控制方式很好地解决了大功率同步电机启动困难的问题，而且较同类厂家需要给电机加装轴编码器的运行方式，HD93系列在现场操作上变得更加方便简单。
此次改造的烧结主抽风机良好运行，也有力证明了汇川技术的同步机矢量控制技术较同类厂家在大功率同步电机的控制方式上更先进。
目前，HD93系列高压变频器可用于冶金、电力、石化、矿山、建材和市政等领域；可以拖动的负载有风机水泵、皮带机、空压机等。
选自工控论坛
原文地址：/d/201305/501152_1.shtml。