技術(shù)頻道

娓娓工業(yè)
您現(xiàn)在的位置: 中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) > 技術(shù)頻道 > 應(yīng)用方案 > 合康高壓變頻器助鋼鐵廠節(jié)能降耗

合康高壓變頻器助鋼鐵廠節(jié)能降耗

時(shí)間:2010-01-08 11:52:22來(lái)源:ronggang

導(dǎo)語(yǔ):?凌鋼煉鐵廠出鐵場(chǎng)除塵采用高壓變頻裝置,實(shí)現(xiàn)高壓電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速。

前言

  遼寧省凌源鋼鐵公司以往風(fēng)機(jī)出力調(diào)整采用風(fēng)門(mén)調(diào)節(jié),用風(fēng)門(mén)調(diào)整存在調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)、管網(wǎng)波動(dòng)較大 缺點(diǎn),而且電能損失很大,特別是低負(fù)荷時(shí)損失更大。同時(shí)異步電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)啟動(dòng)電流一般達(dá)到電機(jī)額定電流的4~7倍,對(duì)電網(wǎng)形成沖擊,凌鋼電網(wǎng)負(fù)載率較高,電網(wǎng)抗沖擊能力相對(duì)較弱,而且強(qiáng)大的沖擊轉(zhuǎn)矩嚴(yán)重影響電機(jī)和風(fēng)機(jī)的使用壽命。凌鋼煉鐵廠出鐵場(chǎng)除塵采用了北京合康億盛科技有限公司生產(chǎn)的高壓變頻裝置,實(shí)現(xiàn)了高壓電動(dòng)機(jī)的變頻調(diào)速,取得良好效果。

一、高壓變頻原理

  這臺(tái)高壓變頻裝置采用的是交-直-交直接高壓(高-高)方式,主電路開(kāi)關(guān)元件為IGBT。本裝置采用了功率單元串聯(lián)疊波升壓技術(shù),可以用較低電壓的成熟器件實(shí)現(xiàn)高電壓輸出,而且具有很高的可靠性。

  1、主電路

  主回路主要由隔離變壓器和功率單元組成,隔離變壓器為三相干式整流變壓器,原邊為Y形接法,輸入6000V電壓,副邊繞組為15組,延邊三角形接法,功率單元共15個(gè),每相5個(gè)串聯(lián),相輸出Y接,中性點(diǎn)懸浮,得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的可變頻三相高壓電源。

  電壓疊加示意圖為:


圖1 輸出電壓疊加圖



  由于采用多個(gè)功率單元串聯(lián),得到多個(gè)電壓等級(jí),每個(gè)單元的電壓等級(jí)都較低,保證了變頻器的性能。

  2、功率單元

  功率單元原理見(jiàn)圖2,采用空間矢量正弦波脈寬調(diào)制(PWM)方式,輸出單相脈寬調(diào)制波形。經(jīng)過(guò)疊加得到單相正弦波形。

  合康高壓變頻裝置的功率單元具有旁路功能。當(dāng)某個(gè)單元發(fā)生故障而不能繼續(xù)工作時(shí),該單元及其另外兩相相應(yīng)位置上的單元將自動(dòng)旁路,退出運(yùn)行,每相由四個(gè)單元工作,變頻器輸出性能不變,使得電機(jī)在某個(gè)單元發(fā)生故障時(shí)依然可以穩(wěn)定運(yùn)行。


圖2 功率單元原理圖



二、變頻調(diào)速節(jié)能原理

  從流體力學(xué)的原理得知,使用鼠籠型感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)機(jī),軸功率P與風(fēng)量Q,風(fēng)壓H的關(guān)系為:

  P∝Q×H

  當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)腘1變化到N2時(shí),在空氣密度相同的情況下,功率P、風(fēng)量Q、風(fēng)壓H與轉(zhuǎn)速關(guān)系為:

  Q2=Q1×N2/N1

  H2=H1×(N2/N1)2

  P2=P1×(N2/N1)3



  風(fēng)量Q和風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速N是成正比關(guān)系,風(fēng)壓與風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速平方成正比關(guān)系。所需的軸功率P與轉(zhuǎn)速的立方成正比關(guān)系。所以當(dāng)需要的額定風(fēng)量降低時(shí),通過(guò)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速方式調(diào)節(jié),所需功率則呈立方下降。功率P與風(fēng)量Q,風(fēng)壓H的關(guān)系如下圖所示,從風(fēng)機(jī)的運(yùn)行曲線圖來(lái)分析采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果。

  當(dāng)所需風(fēng)量從Q1減小到Q2時(shí),如果采用調(diào)節(jié)閥門(mén)的辦法,管網(wǎng)阻力將會(huì)增加,管網(wǎng)特性曲線上移,系統(tǒng)的運(yùn)行工況點(diǎn)從A點(diǎn)變到新的運(yùn)行工況點(diǎn)B點(diǎn)運(yùn)行,所需軸功率P2與面積H2×Q2成正比;如果采用調(diào)速控制方式,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由N1下降到N2,其管網(wǎng)特性并不發(fā)生改變,但風(fēng)機(jī)的特性曲線將下移,因此其運(yùn)行工況點(diǎn)由A點(diǎn)移至C點(diǎn)。此時(shí)所需軸功率P3與面積H3×Q2成正比。從理論上分析,所節(jié)約的軸功率(P)與H2H3CB的面積成正比。

三、合康高壓變頻器在我廠的實(shí)際應(yīng)用情況

  1、工況

  高爐生產(chǎn)為周期性間斷出鐵,高爐在出鐵時(shí)鐵水溫度可以達(dá)到1000℃,與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生大量的含氧化鐵的棕紅色煙塵,對(duì)空氣造成污染。利用除塵風(fēng)機(jī)對(duì)氧化鐵回收,既可以避免污染,又可以二次利用。凌鋼煉鐵廠出鐵場(chǎng)風(fēng)機(jī)組同時(shí)為兩座高爐出鐵場(chǎng)除塵,工作負(fù)荷經(jīng)常變化,每天調(diào)整負(fù)荷次數(shù)在40次以上,如果直接起動(dòng),系統(tǒng)電壓將被拉低50-100V。利用變頻器根據(jù)高爐實(shí)際需要對(duì)除塵風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速控制,既保證和改善了工藝,又達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。出鐵時(shí),變頻器高速運(yùn)行,高速定為50Hz(可調(diào));不出鐵時(shí),變頻器低速運(yùn)行,低速定為20Hz(可調(diào))。不用停機(jī),保證了高爐生產(chǎn)的連續(xù)性。為高爐安全可靠生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的保證。

  2、起動(dòng)過(guò)程

  采用變頻調(diào)節(jié)后,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng),輸出到電動(dòng)機(jī)的電壓頻率從0Hz逐漸上升至設(shè)定頻率,電壓也隨之逐漸升高,電機(jī)啟動(dòng)電流始終小于額定電流,并且電機(jī)的起動(dòng)時(shí)間可以調(diào)整為5s~1600s,啟動(dòng)時(shí)間相應(yīng)延長(zhǎng),對(duì)電網(wǎng)和變壓器無(wú)大的沖擊,電網(wǎng)的系統(tǒng)電壓基本不發(fā)生變化,減輕了起動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩對(duì)電機(jī)機(jī)械損傷,有效地延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命。

  3、運(yùn)行調(diào)整

  以往,煉鐵廠除塵風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中,根據(jù)所需負(fù)荷的變化,風(fēng)量和風(fēng)壓的調(diào)節(jié)要靠調(diào)整風(fēng)門(mén)開(kāi)度來(lái)完成,一次風(fēng)量的改變通常要反復(fù)調(diào)節(jié)多次才能完成。變頻改造后,高壓變頻裝置與PLC通過(guò)RS485接口通訊,電機(jī)轉(zhuǎn)速的改變只要通過(guò)微機(jī)設(shè)定即可,大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了生產(chǎn)效率,風(fēng)量調(diào)節(jié)更平穩(wěn)、精確。

  4、節(jié)能效果

  1#、2#高爐出鐵時(shí)間不同,但依然有一定規(guī)律,生產(chǎn)周期大約為1.5小時(shí),出鐵時(shí)間為1小時(shí),間隔約為30分鐘,除塵風(fēng)機(jī)電機(jī)額定功率為630kW,額定電流為70A,出鐵時(shí)電壓頻率設(shè)定為45Hz,電流因空氣密度、除塵器工作狀態(tài)影響,每次高頻時(shí)有所變化,在48A-53A之間,不出鐵時(shí)在20Hz低速運(yùn)行,電流約為27A,與未安裝高壓變頻的電動(dòng)機(jī)比較,年節(jié)電70萬(wàn)kW.h,經(jīng)濟(jì)效益為30余萬(wàn)元,達(dá)到了預(yù)期效果。

標(biāo)簽:

點(diǎn)贊

分享到:

上一篇:歐姆龍運(yùn)動(dòng)控制器在多軸套色...

下一篇:微能WIN-V63矢量控制變頻器在...

中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來(lái)源:中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)(m.u63ivq3.com)獨(dú)家所有。如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個(gè)人轉(zhuǎn)載使用時(shí)須注明來(lái)源“中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。

本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來(lái)源的稿件,均來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留稿件來(lái)源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。

網(wǎng)站簡(jiǎn)介|會(huì)員服務(wù)|聯(lián)系方式|幫助信息|版權(quán)信息|網(wǎng)站地圖|友情鏈接|法律支持|意見(jiàn)反饋|sitemap

傳動(dòng)網(wǎng)-工業(yè)自動(dòng)化與智能制造的全媒體“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新服務(wù)平臺(tái)

網(wǎng)站客服服務(wù)咨詢(xún)采購(gòu)咨詢(xún)媒體合作

Chuandong.com Copyright ?2005 - 2024 ,All Rights Reserved 深圳市奧美大唐廣告有限公司 版權(quán)所有
粵ICP備 14004826號(hào) | 營(yíng)業(yè)執(zhí)照證書(shū) | 不良信息舉報(bào)中心 | 粵公網(wǎng)安備 44030402000946號(hào)