烟化炉选用调频风机

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1、高压交流变频调速技术在烟化炉鼓风机上的应用发布时间：2006-1-11来源：应用领域：自动化控制1．引言韶关冶炼厂烟化炉是为铅锌密闭鼓风炉烟化处理含锌炉渣，回收金属锌（次氧化锌）的一座重要工艺炉。为其配置的三台鼓风机（一台工作，两台备用）分别由三台6000V、500kW高压异步电动机驱动，系统改造前，1#、2#风机没有调装置，3#风机原为液力偶合器调速，但因故障已拆除，由于烟化炉为间断吹练工艺，每天有4～6小时的待料时间，且在烟化送风期的各时间段内所需风量也不相同，又因没有调速装置，风机照常运行，现

2、场操作为通过调节放空阀门排空，势必造成能源的极大浪费。所以对烟化炉风机进行调速控制十分必要，是合理利用能源，降低能耗的有效措施。2．变频调速的方案选择韶冶烟化炉风机的驱动电机为原有老电机，其铭牌数据为：型号：JK500-2功率：500kW频率：50HZ转速：2970r/min定额：连续接法：Y;绝缘：B级定子电压：6000V额定电流：60A沈阳电机厂出厂:72年12月对于高压大容量异步电动机，在不更换原有电机型式的前提下，进行变频调速有两种方式：（1）采用高—高式直接变频调速系统，即高压电源电压直接

3、经变频器变频变压后，供电给高压异步电机。目前，绝大多数直接高压变频器由于考虑到减少谐波对电网的污染及抑制电机共模电压，仍保留有输入变压器，这种变频器性能优良，但价格昂贵。（2）采用“高—低—高”式高压变频调速系统，即将高压电源电压经降压变压器降至低压变频器允许的电压，再经低压变频器变频变压后，经升压变压器升至高压，供电给高压电机，这种变频方式有许多优点，是一种经济实用的高压变频调速系统。3．系统简介：3.1本高压变频调速系统高压（6kV）经高压断路器送至降压变压器，根据电网对谐波的要求，采用12脉冲

4、整流，因此降压变压器为三绕组变压器，它将6kV电压分别降至400V，送至各自的6脉冲整流桥。经12脉冲整流到达直流母线，经预充电回路和主接触器，再经滤波器送至逆变器变频变压。为了获得接近于正弦波的输出电压，本系统增加了正弦波滤波器，经滤波器输出的接近于正弦波的电压经二绕组的升压变压器升压，供电给高压异步电机。3.2为了充分利用变频器的节能效益，即当一台风机故障或检修时，另一台风机仍能利用变频器节能运行，在本变频调速系统两端设有高压开关切换控制柜，使变频器能分别馈电给1#或2#风机，同时每台风机的原系

5、统全部保留作为旁路备用，以实现高压供电和切换。整个风机系统的风量、风压、电压、电流、频率等参数都由设在操作室的操作台上控制和监视。3.3本高压变频调速系统在构造上有以下几方面特点：（1）采用三绕组变压器和12脉冲整流，以减少谐波对电网的污染。降压变压器作为输入变压器，采用三绕组是为满足12脉冲整流的要求，采用分裂式结构形式，一个高压绕组，二个低压绕组，其接线方式分别为△/△和△/Y，两者互差30°电角度，两个低压绕组分别给两组二极管整流桥供电，每个二极管整流桥都为三相全波整流，其产生的谐波可按下式计

6、算：h=k·P±1式中：h--谐波次数K--自然数（1、2、3……）P--整流桥脉冲数，本系统中P=12nbsp;由此式可见，本系统中仅含11、13、23、25……次谐波，有效地消除了对电网污染最严重、危害最大的5次、7次谐波，其它高次谐波分量也减少了。（2）本系统采用意大利ANSALDO工业系统公司的SVTL860DN柜装变频器。逆变器主要由IGBT逆变桥，触发单元、控制单元、操作面板、直流滤波电容以及辅助单元等组成。整流桥输出的直流电经滤波电容滤波后送入逆变桥，根据所输入的控制参数，由控制单元、

7、触发单元等控制逆变器输出。变频器的主要技术数据为：供电电压：380～415VAC±10%输入频率：50或60HZ±2%过载：110%～150%1min控制模式：矢量控制/标量控制开关频率2～16KHZ电网侧功率因数：＞0.95在额定功率时的效率：＞0.98防护等级IP31标准功能：速度/扭转矩矢量控制（本系统采用速度控制）加速/减速时间：0.1～3000S最大最小频率限制滑差补偿（V/HZ控制模式）飞速再起动电动电位计保护功能：CPU故障过电流过电压/欠电压过热；电机过载电机失速保护速度/扭矩4～2

8、0信号丢失；直流过电压输出电路短路和接地保护等。（3）采用正弦波滤波器，以保证输出电压接近于正弦波。本系统采用电压型变频器，为了减少变频器输出电压的谐波分量，一般都采用PWM（脉冲宽度调节剂）控制方式。即逆变器的输出为一组高频方波，它可近似地代替正弦波，通过调节脉冲宽度来控制输出电压的大小，而且调制频率越高，谐波分量越小，但dv/dt则随着调制频率的升高而增大，若直接将逆变量的输出电压（见图2a）送至输出变压器升压，则输出变压器的波形将产生较大的畸变，产生较大的尖峰电