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变频调速在建材行业中的应用

文章出处:深圳市欧纶电气有限公司官方网站   发表时间:2017-06-03

  在以电动机为动力的机械传动中,流调速一直以性能优良领先于交流调速,然而由于直流电动机具有电刷和换向器、检修和维护工作量大、存在极限容量问题,使人们在调速领域将注意力转向了交流电动机。60年代后,特别是70年代以来,随管MCT和智能功率模块IPM(IntelligentPowerModule)等的不断g现使变频技术获得了飞速发展。⑴2变频调速的特点交流电动机变频调速是在现代微电子技术基础上发展起来的新技术,具有调速范广、调速平滑、效率高、特性好、结构简单、机械特性好、保护功能齐全,运行平稳、安全可靠等特点,可以方便地实现恒转速或恒功率调速。它比调压调速、变极调速、串级调速等交流调速方式优越;其调速特性可与直流电动机调速相媲美,是理想的调速方3变频器的选择31主要产品介绍近年来交流变频器技术迅速发展,变频器生产厂家很多,主要产品有:U1本富士公司的G9S系列与P9S系列变频器,输入输出电压有200V和400V两种。G9S系列功率为0.2220kW,P9S系列功率为7.5280kW,G9S起动转矩150%,P9S起动转矩50%,所以G9S适用于需要较大起动转矩的场合。13德国西门子公司自1972年以来把“交一交”变频应用于大型水泥磨机、矿石破碎机、矿井卷扬机等领从80年代起我国己把变频调速技术的应用作为电力传动革新的主攻方向。为了满足中小容量交流电动机实现变频调速的需要,国内己建立了许多适合异步电动机运行的变频器系列。北京市电机总厂1986年引进日本三菱全套生产技术和设备,开发了P5C变频器系列,适合的电动机功率为1.5 110kW,电源电压为380V,频率变化范围为1 3.2变频器的应用选型交流变频器调速控制方法有u/f型和矢量型两种,u/啦制方法是建立在异步电动机的静态模型上,在低速及动态(如加减速)、加减负载时系统表现出明显的缺陷矢景控制方式是根据交流电动机的动态数学模型,利用坐标变换的手段,将交流电机的定了电流分解为磁场分量电流和转矩分量电流,并分别加以控制,获得了类似于肓流调速系统的动态性能。

  u/fg制方式的变频器适用于风机和泵类机械特性的负载,这类负载随着转速的降低,负载转矩迅速减小。对于恒转矩机械特性的负载,应选择矢量控制方式的变频器,因矢量控制方式在低频时仍可获得较大的起动转矩。

  对于控制精度要求不高的一般工业设备,可选用u/f制方式,调速精度为2%3%.对于控制精度要求较高的工业设备,可选用开环控制方式,调速精度优于1%.对于控制精度要求很高的特殊工业设备,可选用闭环矢量控制方式或伺服控制方式,调速精度可达到0.01%.富士公司的变频器,对风机、泵类负载应选用P9S系列产品,对恒转矩负载应选用G9S系列产品;而西门子与CT公司的变频器不论对何种负载,产品选型都是统一的系列,控制特性由机内软件进行选择。

  4变频调速在建材行业中的应用4.1取化调速与1流调速水泥厂的喂料设备一般采用滑差调速,实践证明,在工业环境比较恶劣的情况下,采用滑差电机调速时,由于滑差离合器的密封性不好,离合器容易被灰尘或异物堵死而造成飞车现象。滑差调速电动机的低速性能较差,当皮带秤在低速运行时,皮带机的速度往往处于一种不稳定状态,严重时会影响到皮带秤的正常工作和计量精度。另外,当要求皮带秤的设定值变化范围较大时,滑差调速电动机的调速范围不够大。若将滑差电机改为变频调速电机,采用矢量控制方式的变频器,则调速性能可大为改善,系统可靠性提高,并可降低系统电耗,将滑差电机改为变频调速将是小功率变频器在水泥厂的主要应用领域。

  大中型水泥r一般都采用回转窑煅烧水泥熟料,不管采用何种窑型,都要求调节m转窑的转速,对N转窑调速目前国内普遍采用直流调速,但对水泥回转窑采用交流变频调速取代直流调速,国内外一些水泥厂已有成功应用,交流电机可靠性高,提高了丨R丨转窑运转率,只是目前这项技术还处于试用阶段,还有待于进一步深入研究。

  4.2陶瓷材料搜伴机的变频器控制生产陶瓷材料的搅拌机,要求根据材料的不同、系统搅拌的速度不同,能相应地调整搅拌速度;搅拌的速度均匀时加工出来的陶瓷成品才能细腻光洁、坚固耐用。材料的粘稠度越大,要求电机的转矩越大,整个搅拌过程要求低速恒转矩,特别是低速搅拌时,要求控制系统有低频大转矩输出功能。采用日立300系列的变频器调节搅拌机的转速,使搅拌机系统达到了低频特性好、输出转矩大、搅拌能力强、系统运行效率篼、加工材料范围广,很好地满足了生产工艺的要求。

  43变频调速技棚节能效果在水泥生产线上有许多大风机,如磨尾风机、窑尾风机等,通常这些风机采用阀门来调节风量,这种风量调节方法虽然可以满足水泥生产需要,但却造成电能的大量浪费。如果对这些风机采用变频调速,不但可改善风量调节的特性,而且可以显著节能。

  5结论变频调速是目前国际上性能最好、效率最、应用最广的电动机调速技术,是电力拖动的发展方向。随着矢量控制、无速度传感器技术等新技术、新理论在变频调速中的应用,它将向更高性能、更大容量以及智能化等方向发展。


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