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    一 變頻技術(shù)的發(fā)展概況 　　

    隨著大功率整流器件制造工藝的進(jìn)一步發(fā)展。商家生產(chǎn)的變頻器普遍采用全新的IGBT（絕緣柵型雙極型）管，它的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)就是具有較高的切換頻率，即通斷時(shí)間短。高的切換頻率使電機(jī)帶大負(fù)載容量的能力得到提高，使電機(jī)制損減小。變頻器一般可分為交-直-交及交-交兩處。變頻器的可控功率范圍從0.2~1500kW，甚至到1700kW。從這一范圍來(lái)看，水泥生產(chǎn)線上要求調(diào)速的各工藝環(huán)節(jié)都能得到滿足。在國(guó)內(nèi)變頻器市場(chǎng)上，國(guó)外產(chǎn)品從品牌及市場(chǎng)份額方面都占絕對(duì)主導(dǎo)地位，主要品牌有三墾:SPF,SHF;富士：G7、P7、P9S、G9S等系列1西門子：6SE31、6SE70=6SE71等系列2施耐德：A1tivar16、66系列：ABB：ACS500、501、502、503、504系列；丹佛斯：VLT2000、3000、3500系列等，還有三菱、東芝等知名品牌。從應(yīng)用情況來(lái)看，變頻調(diào)速器用于水泥生產(chǎn)企業(yè)有四個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)：

    （1）可滿足調(diào)速的工藝要求，變頻調(diào)速器調(diào)速范圍均在10：1以上，而水泥生產(chǎn)工藝過(guò)程中調(diào)速范圍在10：1范圍內(nèi)即可完全滿足要求。

    （2）全球?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化控制，由于變頻器本身是由一個(gè)16（或32）位微處理器所控制，設(shè)有RS485（或422）、A/D輸入。D/A輸出接口，為自動(dòng)控制（與上位機(jī)聯(lián)網(wǎng)）創(chuàng)造了充分的條件。

    （3）獲得可觀的節(jié)能效果。如在較大功率（15kW以上）風(fēng)機(jī)、泵類的應(yīng)用中尤為明顯，可節(jié)電1/4以上。

    （4）降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，由于調(diào)整系統(tǒng)整體可靠性提高，故障率低，免維護(hù)周期較長(zhǎng)，可減輕有關(guān)維護(hù)人員的工作量。

    二 如何選用變頻調(diào)速器 　

　變頻器與其它產(chǎn)品一樣，也具有較多的品牌及種類。在如何選用這個(gè)問(wèn)題上當(dāng)然需要了解價(jià)格、產(chǎn)品質(zhì)量，便更應(yīng)了解變頻器的技術(shù)特性。按其控制方式的不同可分為通用型和工程型兩大類，除價(jià)格差異外，通用型變頻器在技術(shù)特性上與工程型變頻器存在較大差異。通用型變頻器一般采用U/f曲線控制方案，在電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣隙磁通φ基本恒定。則可滿足設(shè)備恒功率（或恒轉(zhuǎn)矩）的運(yùn)行特性。但在低速時(shí)，由于氣隙磁通下降，故最大轉(zhuǎn)矩也下降，難以滿足恒功率要求，通用型變頻器一般采用給定閉環(huán)控制方式，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度相對(duì)較慢。而工程型變頻器則在其內(nèi)部通過(guò)檢測(cè)設(shè)有自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)限制的環(huán)節(jié)，在設(shè)備低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也可保持好的轉(zhuǎn)矩特性，可實(shí)現(xiàn)真正意義上的閉環(huán)控制。工程型變頻器通常有三種控制設(shè)定方式可選：

    （1）開環(huán)控制方式，同通用型；

    （2）帶轉(zhuǎn)差補(bǔ)償，即當(dāng)負(fù)載突降時(shí)，則給定可自動(dòng)補(bǔ)償；

    （3）裝機(jī)/裝柜型，功率45~200kW，需要附加電路及整體固定殼體，體積較為寵大，占用空間相相對(duì)較大；

    （4）柜型，控制功率45~1500kW，除具備裝機(jī)/裝柜型特點(diǎn)外，與之比較占用空間更大，選擇時(shí)可根據(jù)受控電機(jī)功率及現(xiàn)場(chǎng)安裝條件選用適合類型。從變頻器的電壓等級(jí)來(lái)看，有1AC 230V；也有3AC 208~230V、380~460V、500~575V、660~690V等級(jí)，應(yīng)根據(jù)要求來(lái)做出正確的選擇。從變頻范圍及精度要求而言，變頻器有FC（頻率控制），調(diào)速范圍1：25；VC（矢量控制），調(diào)速范圍1：100~1：1000；SC（伺服控制），調(diào)速范圍1：4000~1：10000；在水泥生產(chǎn)線上一般選用FC方式即可滿足生產(chǎn)要求。兼顧上述四點(diǎn)要求的前提下，可根據(jù)生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)情況做出完全符合要求的正確選擇。

    三 變頻器在水泥廠生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)安調(diào)運(yùn)行中的幾個(gè)問(wèn)題

    3.1 變頻器現(xiàn)場(chǎng)安裝的技術(shù)措施 　

　在安裝過(guò)程中，技術(shù)保障是首要的，特別需要注意的是要根據(jù)某個(gè)調(diào)速環(huán)節(jié)中變頻器的數(shù)量，集中（或分散）做好技術(shù)準(zhǔn)備工作。在石灰石破碎喂料、各風(fēng)機(jī)、水泵、回轉(zhuǎn)窯、窯尾生料喂料、窯頭喂煤、生料磨、水泥磨選粉機(jī)等調(diào)速環(huán)節(jié)，由于變頻器單臺(tái)裝置相對(duì)分散，相互之間的干擾小，不影響正常使用。但在某些生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如生、熟料配料系統(tǒng)等，要求多臺(tái)變頻器安裝在同一電控室的某一個(gè)控制屏內(nèi)。由于變頻器本身是一個(gè)強(qiáng)干擾源，正常工作時(shí)產(chǎn)生高次諧波，相互之間以及對(duì)主控設(shè)備（上位機(jī)系統(tǒng)）的干擾在所難免，而控制系統(tǒng)信號(hào)傳輸多為低太直流（0~5V）方式，必須采用有關(guān)抗干擾措施以保證系統(tǒng)正常工作。據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)條件好的，除嚴(yán)格按照要求對(duì)于擾源做好屏蔽外，控制信號(hào)傳輸采用電流（4~20mA）方式，可有效降低干擾對(duì)系統(tǒng)的影響，滿足生產(chǎn)需求。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)條件差的，除必須用屏蔽作為與變頻器采樣及控制信號(hào)的連接線并對(duì)信號(hào)線屏蔽網(wǎng)做好單獨(dú)的專門接地，可有效抑制干擾，在實(shí)施上述措施后仍不可避免強(qiáng)干擾而影響系統(tǒng)正常使用的，應(yīng)考慮更換變頻器。

    3.2 變頻器的安裝地點(diǎn)及距離問(wèn)題 　　

    變頻器應(yīng)用初期，安裝地點(diǎn)多在現(xiàn)場(chǎng)，就地控制生產(chǎn)機(jī)械：有集中控制要求的，則采用加遠(yuǎn)程控制器的方式（控制線路距離可達(dá)1km以上）。但在水泥生產(chǎn)中，現(xiàn)場(chǎng)安裝則不可取。因?yàn)樗嗌a(chǎn)線粉塵較大，調(diào)速機(jī)械大多安裝在室外或庫(kù)下，環(huán)境較其它行業(yè)相比更為惡劣，而操作人員一般集中的電控室，變頻器作為較為精密的儀器設(shè)備，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)常無(wú)人且環(huán)境較差，對(duì)設(shè)備不利，故在水泥生產(chǎn)線上，變頻器應(yīng)安裝在電控室內(nèi)。據(jù)變頻器產(chǎn)品設(shè)備，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)常無(wú)人且環(huán)境較差，對(duì)設(shè)備不利。故在水泥生產(chǎn)線上，變頻器應(yīng)安裝在電控室內(nèi)。據(jù)變頻器產(chǎn)品手冊(cè)介紹：變頻器連接到電機(jī)的電纜長(zhǎng)度要求不能超過(guò)50m，如果使用屏蔽電纜，則最長(zhǎng)不能超過(guò)25m，這就必須要考慮變頻器到受控電機(jī)之間的距離問(wèn)題。要解決這個(gè)問(wèn)題，首要的方法是在超過(guò)50m的線路上串入電流值適合的出線電抗器（有些變頻器本身已串加此電抗器，與電機(jī)之間的連接電纜最長(zhǎng)可達(dá)300m，但價(jià)格較高，且使用在不超過(guò)50m的場(chǎng)合下則顯浪費(fèi)）。我廠在實(shí)際運(yùn)用中，窯尾生料雙管喂料機(jī)與窯頭電控室的線路距離達(dá)180m，受控電機(jī)18.5kW，串加50A出線電抗器（特制）后使用正常。另一方法則是加在礦業(yè)頻器功率一個(gè)等級(jí)，在超過(guò)50m線路上，2.2kW電機(jī)配3kW變頻器，3kW電機(jī)配3.7kW變頻器，這種選擇方式特別適合于多臺(tái)集中群控。安裝位置狹小擁擠、要求規(guī)范（如微機(jī)配料系統(tǒng)）等場(chǎng)合。

    3.3 變頻器的參數(shù)設(shè)置及調(diào)試

    做好變頻器參數(shù)的設(shè)置及調(diào)試，是設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的一個(gè)根本保障措施。現(xiàn)場(chǎng)中出現(xiàn)的許多問(wèn)題，往往是參數(shù)的設(shè)置問(wèn)題，而與設(shè)備本身無(wú)關(guān)，由此可風(fēng)合理正確設(shè)置參數(shù)很重要。

    （1）基本參數(shù)的設(shè)置。基本參數(shù)包括電機(jī)銘牌上的額定功率、電壓、電流、轉(zhuǎn)速、頻率等。
   
    （2）要根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求做好其它參數(shù)的設(shè)置。變頻器一般都有幾十上百個(gè)可設(shè)置的參數(shù)，實(shí)際運(yùn)用中可采用大多數(shù)出廠設(shè)置，僅對(duì)少數(shù)作特殊設(shè)定即可滿足生產(chǎn)要求。如在要求重載啟動(dòng)的環(huán)節(jié)，則必須設(shè)定起動(dòng)提升參數(shù)，可以通過(guò)設(shè)置一個(gè)額外的電壓提升在電機(jī)額定電流0~250%的范圍內(nèi)提升起動(dòng)電流，以達(dá)到設(shè)備順利起動(dòng)。