摘要：通過變頻器在水泥廠中的實際應(yīng)用，歸納出變頻器的幾點使用經(jīng)驗。 關(guān)鍵詞：變頻器；交流變頻調(diào)速；參數(shù)設(shè)置；調(diào)試 引言 隨著變頻調(diào)速技術(shù)在我國水泥行業(yè)的應(yīng)用日趨廣泛，在回轉(zhuǎn)窯、篦冷機、喂料機、配料秤、風機、水泵等生產(chǎn)工藝需要調(diào)速的許多環(huán)節(jié)，以交流變頻調(diào)速取代調(diào)壓調(diào)速、滑差調(diào)速、直流調(diào)速已成為一種必然趨勢。某廠從2001年開始引進變頻器，主要用于風機、水泵等設(shè)備的調(diào)速控制。在多年來的生產(chǎn)實踐中，筆者總結(jié)出一些變頻器的使用經(jīng)驗，本文就這些經(jīng)驗作一介紹。 1 變頻器的使用范圍 當前生產(chǎn)的變頻器普遍采用IGBT管，它的一個突出優(yōu)點是具有較高的切換頻率，高的切換頻率可使變頻器承受較大的負載，降低電機的損耗。變頻器的可控范圍在0．2—1 500 kW，甚至到1 700 kW，在此范圍內(nèi)，水泥生產(chǎn)線上要求調(diào)速的各個工藝環(huán)節(jié)均能得到滿足。 2 變頻器的優(yōu)點 （1）滿足調(diào)速的工藝要求。變頻器的調(diào)速范圍均在10：1以上，調(diào)速范圍大。 （2）便于實現(xiàn)自動化控制。變頻器本身由一個16（或32）位微處理器控制，設(shè)有RS 485（或422）、A/D輸人、D/A輸出接口，為自動控制創(chuàng)造了充分的條件。 （3）可獲得可觀的節(jié)能效果。對較大功率的風機、泵類等設(shè)備，使用變頻器可節(jié)電1/4以上。 （4）可減輕工人的勞動強度。由于提高了調(diào)整系統(tǒng)的整體可靠性，降低了故障率，從而減少了工人的工作量。 [b]3 變頻器的分類 3．1 按控制方式分類[/b] 變頻器按控制方式分為通用型和工程型兩大類。通用型變頻器一般采用v/f曲線控制。當電機高速運轉(zhuǎn)時，氣隙磁通 基本恒定，可滿足設(shè)備恒功率（或恒轉(zhuǎn)矩）的運行特性；當電機低速運轉(zhuǎn)時，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，動態(tài)響應(yīng)速度相對較慢；工程型變頻器則在其內(nèi)部通過檢測設(shè)有自動補償、自動限制的環(huán)節(jié)，當設(shè)備低速運轉(zhuǎn)時，也可保持良好的轉(zhuǎn)矩特性，可實現(xiàn)真正意義上的閉環(huán)控制。 工程型變頻器通常有3種控制方式可供選擇： ①開環(huán)控制方式，同通用型；② 帶轉(zhuǎn)差補償，當負載突降時，則給定可自動補償；③帶模擬、數(shù)字測速機，可完全實現(xiàn)閉環(huán)控制。 3．2 按安裝方式分類 變頻器按安裝方式分為4類： （1）固定型：固定式（壁掛式）。 （2）書本型：占用空間相對較小，可緊密排列。 （3）裝機、裝柜型：需要附加電路并將整體殼體固定，占用空間相對較大。 （4）柜型：占用空間更大。 3．3 按調(diào)速范圍及精度要求分類 變頻器按調(diào)速范圍及精度要求分為3類： （1）FC（頻率控制），調(diào)速范圍為：1：25。， （2）VC（矢量控制），調(diào)速范圍為：1：100—1：1 000。 （3）SC（伺服控制），調(diào)速范圍為：1：4 000—1： 10 000。 [b]4 變頻器現(xiàn)場安裝注意事項 4．1 安裝技術(shù)措施[/b] 在變頻器安裝過程中，技術(shù)保障應(yīng)放在首位，根據(jù)某個調(diào)速環(huán)節(jié)中變頻器的數(shù)量，集中（或分散）做好技術(shù)準備工作。在石灰石破碎喂料、風機、水泵、回轉(zhuǎn)窯、生料磨、水泥磨選粉機等調(diào)速環(huán)節(jié)，變頻器單臺設(shè)置，相互之間的干擾少且不影響正常使用；在生料、水泥配料等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，要求多臺變頻器安裝在同一電控室的某一個電控柜內(nèi)，由于變頻器本身是一個強干擾源，當其正常工作時會產(chǎn)生高次諧波，相互之間以及對主控設(shè)備的干擾在所難免，而控制系統(tǒng)信號輸出多為低壓（0～5 V）電流方式，必須采取抗干擾措施，以保證系統(tǒng)正常工作。 根據(jù)多年來的實踐經(jīng)驗，筆者認為，生產(chǎn)現(xiàn)場條件比較好的，除了嚴格按要求對抗干擾源、做好屏蔽之外，控制信號傳輸采用電流（4～20 mA）方式，可有效地降低干擾對系統(tǒng)的影響，從而滿足生產(chǎn)需求；生產(chǎn)現(xiàn)場條件較差的，必須將屏蔽線作為與變頻器采樣及控制信號的連接線，對信號屏蔽網(wǎng)單獨專門接地，可有效地抑制干擾。如果采取以上措施后仍不能避免干擾，應(yīng)考慮更換變頻器。 4．2 安裝地點及距離問題 變頻器在使用初期，安裝地點大多在現(xiàn)場，以便就地控制機械設(shè)備。對于有集中控制要求的，可采用加遠程控制器的方式（控制線路距離可達1 km以上），但在水泥生產(chǎn)中，變頻器不宜在現(xiàn)場安裝，因為水泥生產(chǎn)線上粉塵較大，調(diào)速機械大多安裝在室外，與其他行業(yè)相比，環(huán)境更為惡劣，而操作人員一般集中在電控室，變頻器作為較為精密的儀器設(shè)備，不設(shè)專人進行看管，對設(shè)備的維護極為不利。因此，水泥生產(chǎn)線上的變頻器應(yīng)安裝在電控室內(nèi)。 據(jù)《變頻器產(chǎn)品手冊》介紹，變頻器連接到電動機的電纜長度應(yīng)≯50 m，如果使用屏蔽電纜線，最長>25 m。因此，必須考慮變頻器到受控電動機的距離問題，要解決這個問題，首要的方法是在>50 m的線路上串人電流值最適合的出線電抗器。有些變頻器本身已串加此電抗器，與電動機之間的連接電纜最長可達300 m，但價格較高，用于>50 m的場合明顯浪費。依據(jù)經(jīng)濟合理的原則，在>50 m的線路上，通常采用加大變頻器功率的方法，如2．2 kW 電動機配3 kW 變頻器，3 kW電動機配3．7 kW 變頻器，該方法特別適用于多臺設(shè)備集中控制、安裝位置緊湊、要求規(guī)范（如微機配料系統(tǒng)）的場合。 4．3 變頻器的參數(shù)設(shè)置及調(diào)試 做好變頻器的參數(shù)設(shè)置及調(diào)試工作，是設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的一項根本保障措施。設(shè)備在運行中出現(xiàn)的許多問題，往往與參數(shù)的設(shè)置有關(guān)，而與設(shè)備本身無關(guān)。因此，合理正確地設(shè)置參數(shù)尤為重要。（1）基本參數(shù)的設(shè)置。基本參數(shù)包括電動機銘牌上的額定功率、電壓、電流、轉(zhuǎn)速、頻率等。（2）其他參數(shù)的設(shè)置。變頻器一般都有上百個可設(shè)置的參數(shù)，設(shè)備出廠時設(shè)置的大部分參數(shù)都可直接采用，僅根據(jù)生產(chǎn)工藝對少部分參數(shù)進行特殊設(shè)置即可滿足生產(chǎn)要求。