|
變頻器在回轉(zhuǎn)窯拖動(dòng)領(lǐng)域的應(yīng)用
論點(diǎn)：
①根據(jù)回轉(zhuǎn)窯的工況對電機(jī)、變頻器的選型
②調(diào)試、運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及解決方案
�、蹜�(yīng)用特點(diǎn)及使用效果
一、概況：
“陽泉青山耐火材料公司”擁有一條Φ2.5×50m中空窯回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線，年產(chǎn)量10萬噸。原設(shè)計(jì)窯體拖動(dòng)采用55KW直流電機(jī)和直流調(diào)速系統(tǒng)，能耗大，且經(jīng)常出現(xiàn)問題，不能在很低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，維修技術(shù)難度及費(fèi)用較高，故更換為55KW勵(lì)磁滑差調(diào)速電機(jī)。由于窯體長期運(yùn)轉(zhuǎn)，受熱膨脹系數(shù)的影響，使窯體變形嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)，不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的連續(xù)性及產(chǎn)量。因此，2004年8月5日我們建議該回轉(zhuǎn)窯拖動(dòng)應(yīng)用變頻調(diào)速運(yùn)行。
二、依據(jù)回轉(zhuǎn)窯的工況對變頻器的選型：
1、根據(jù)回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)特點(diǎn)可知，變頻器驅(qū)動(dòng)減速器帶動(dòng)回轉(zhuǎn)窯啟動(dòng)過程中，開始克服靜摩擦力。零速啟動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩并不大，隨著頻率增大到10－13HZ，變頻器輸出電流達(dá)到最大值，是正常運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)載的3－4倍。這是因?yàn)閯傞_始啟動(dòng)時(shí)，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料處于正下方。經(jīng)過一段時(shí)間的加速，使物料動(dòng)態(tài)地“搬運(yùn)”到回轉(zhuǎn)窯的一側(cè)，這時(shí)變頻器所需提供給電機(jī)的能量即轉(zhuǎn)矩最大，如無此轉(zhuǎn)矩，頻率再升也無法驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)窯。變頻器繼續(xù)加速，其輸出電流減小。由于回轉(zhuǎn)窯屬于大慣性負(fù)載設(shè)備，一旦變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)克服了這種大慣性負(fù)載，啟動(dòng)起來，維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的驅(qū)動(dòng)能量即轉(zhuǎn)矩就很小。
2、根據(jù)回轉(zhuǎn)窯這種負(fù)載特點(diǎn)，變頻器以及電機(jī)的功率選擇較為復(fù)雜。由于55KW調(diào)速電機(jī)經(jīng)常堵轉(zhuǎn)，不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，加上燒結(jié)溫度較高，熱膨脹系數(shù)較大，窯全變形嚴(yán)重。滿偏電流200A左右，并且考慮到55KW、4極調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為1500r/min，而回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)為800r/min左右，非正常運(yùn)行轉(zhuǎn)數(shù)更低，針對變頻器來說，運(yùn)行頻率只有25HZ左右，嚴(yán)重影響電機(jī)的散熱。
3、鑒于以上情況，對此回轉(zhuǎn)窯拖動(dòng)選擇了電機(jī)90KW、6極電機(jī)，變頻器選擇為HF-G7-90T3，此選型可在正常運(yùn)轉(zhuǎn)800r/min時(shí)，電機(jī)頻率為40HZ左右，因而避免了由于電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速較低使電機(jī)散熱不好的問題。但是由于其它因素的影響，最終選型定為電機(jī)90KW、6極電機(jī)，變頻器為HF-G9-160T3，配置為鍵盤或電位器調(diào)速。
三、調(diào)試、運(yùn)行出現(xiàn)的問題及解決方案：
1、出現(xiàn)的問題：
①變頻器HF-G7-90T3，啟動(dòng)正常，但在運(yùn)行中頻繁跳“OC”過流，使生產(chǎn)不能正常。查其原因，發(fā)現(xiàn)由于負(fù)載慣量大，產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)峰值電流“340A”，而HF-G7-90T3的過載極限電流為270A，小于其峰值電流。鑒于此種情況，經(jīng)反復(fù)論證計(jì)算，最后選型為HF-G9-160T3，為了避免一些電磁干擾，配置了交流輸入電抗器及直流電抗器。
�、谧冾l器HF-G9-160T3，額定電流為320A，過載系統(tǒng)按1.5－1.8計(jì)算，過載極限為480－570A，其輸出電流極限是90KW，電機(jī)額定電流的280%－300%，是瞬時(shí)峰值電流340A的140%－160%，因此足可以克服其瞬時(shí)產(chǎn)生峰值電流，運(yùn)行正常，不再跳“OC”過流。但是在正常停機(jī)的情況下，啟動(dòng)困難，借助輔助設(shè)備才有可能啟動(dòng)。
2、解決問題的方案：
分析以上情況，判斷為啟動(dòng)力矩不足，而且提升啟動(dòng)力矩的V/F補(bǔ)償曲線僅有5條，此參數(shù)設(shè)定最大5，運(yùn)行頻率上升50HZ，電機(jī)只是打顫，而未能啟動(dòng)。經(jīng)與惠豐電子姜政工程師探討，認(rèn)為提升力矩的V/F補(bǔ)償曲線太少，正向提升電壓不足，5條補(bǔ)償曲線只能針對一般負(fù)載而言，但是對于大慣性負(fù)載回轉(zhuǎn)窯拖動(dòng)就力不從心了。于是將原設(shè)計(jì)V/F補(bǔ)償曲線由5條改為正向提升電壓16條，V/F補(bǔ)償曲線設(shè)定為8，才使啟動(dòng)運(yùn)行都正常。
四、應(yīng)用特點(diǎn)及使用效果：
1、變頻調(diào)速在回轉(zhuǎn)窯拖動(dòng)的應(yīng)用，其調(diào)速范圍寬為0－400HZ，而回轉(zhuǎn)窯調(diào)速為0－50HZ、轉(zhuǎn)速為0－975r/min，正常運(yùn)行時(shí)僅有700－800r/min，運(yùn)行頻率為40HZ左右，因此完全滿足回轉(zhuǎn)窯工況的要求。
2、變頻調(diào)速具有齊全的保護(hù)功能，運(yùn)行中如出現(xiàn)過流、過載、過壓、缺相及過熱時(shí)，變頻器都能及時(shí)對電機(jī)加以保護(hù)，并顯示故障原因，因而縮短了維修時(shí)間。
3、電機(jī)啟動(dòng)無沖擊、運(yùn)行平穩(wěn)。原直流調(diào)速及滑差電機(jī)調(diào)速不能在較低的速度下運(yùn)行，啟動(dòng)過程設(shè)備振動(dòng)大。使用變頻后，電機(jī)從零速啟動(dòng)，開始輸入的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，然后漸漸平滑升速，這樣減小對設(shè)備的沖擊，系統(tǒng)故障率顯著降低，為穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯的熱工參數(shù)創(chuàng)造了必要條件。
4、變頻器運(yùn)行幾個(gè)月來，沒有發(fā)生過任何故障，大大減少了維修工作量及費(fèi)用，同時(shí)也提高了回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率，節(jié)能效果非常顯著。
安裝變頻調(diào)試前，電機(jī)運(yùn)行電流平均為155A，經(jīng)常出現(xiàn)瞬時(shí)峰值電流340A，使設(shè)備無法正常運(yùn)行，嚴(yán)重影響了產(chǎn)量及質(zhì)量。
安裝變頻調(diào)速后，變頻器輸入電流為60－75A，輸出電流為130－150A，電壓為260－280V，比原來的調(diào)速系統(tǒng)節(jié)電40%左右，間接經(jīng)濟(jì)效益更為可觀。因而能夠長期穩(wěn)定運(yùn)行，減少了因故障停機(jī)造成的生產(chǎn)損失，使耐火材料的產(chǎn)量、質(zhì)量有一定的提高，維修費(fèi)用也大幅度下降。
綜上所述，本人只是對變頻器在回轉(zhuǎn)窯拖動(dòng)過程中，針對選型、啟動(dòng)、運(yùn)行中所發(fā)生的問題進(jìn)行了簡單闡述。就回轉(zhuǎn)窯大慣性負(fù)載的特點(diǎn)，我認(rèn)為在選型上應(yīng)側(cè)重于功率匹配的矢量型變頻器，效果會(huì)更佳。（
|
