ABB SAFT 125 CHC

 

 

      变频高速器的出现为交流异步电动机的调速方式带来了一场革命。随着近十几年变频技术的不断完善、发展，变频调速性能日趋完美，已被不同学科、不同行业的工程技术人员广泛应用于不同领域的调速。为企业带来了可观的经济效益，推动了工业生产的自动化进程。水泥制造业是建材业中的能耗大户，降低能源消耗，提高产品质量是提高企业竞争能力和经济效益的重要措施。节能降耗已成为每个企业管理者所关心的重点。 

某水泥集团拥有三条水泥生产线，年产水泥400万吨以上，工程设计初期生产线上的排风机是定速运行，其风量调节依靠档板开度来控制。考虑产量变化及生产品种的变化，需要不同的风量来满足工艺要求。采用档板调节，不但控制精度较差，并且依靠档板截流来减少风量，电机的出力变化较小，造成大量电能被白白浪费；为了改善工艺、降低能耗，某水泥集团的设计人员决定对其排风机进行变频调速改造，生产中风量的调整通过变频器来改变排风机转速实现。 
现场工艺简介
1. 水泥生产工艺
水泥的生产步骤，可分为以下八个步骤：
原料的提取（采矿）——原料的破碎——原料的储存和预均化——原料的粉磨（球磨机）——生料的均化和储存——煅烧（生料通过旋风筒预热后再进入回转窑烘烤物料，煅烧成熟料）——水泥的粉磨（根据水泥的品质，混合其他的化学原料粉磨）——水泥 的储存与运输
2、物料的粉磨工艺流程：
电动机通过减速机带动磨盘转动，物料从下料口落到磨盘中央，在离心力的作用下向磨盘边缘移动并受到磨辊的碾压，粉碎后的物料离开磨盘，被高速向上的气流带至与立磨一体的分离器，粗粉经分离器后返回到磨盘上，重新粉磨；细粉则随气流出磨，在系统的收尘装置中收集下来。收尘风机的转速（收尘器所需风量）主要由管磨机内工艺情况（产量及粉的细度）决定。
水泥粉磨系统主要设备

3、水泥生产工艺图

HINV型高压变频装置原理 
变频装置采用多电平串联技术，6KV系统结构见图2，由移相变压器、功率单元和控制器组成。6KV系列有15个功率单元，每5个功率单元串联构成一相。
每个功率单元结构以及电气性能完全一致，可以互换，其电路结构见图3，为基本的交-直-交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制，可得到如图4所示的波形。

图2 高压变频调速系统结构图

图3功率单元电路结构

每个功率单元结构上完全一致，可以互换，其电路结构见图3，为基本的交-直-交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制，可得到如图4所示的波形。

图4 单元输出的PWM波形

输入侧由移相变压器给每个单元供电，移相变压器的副边绕组分为三组，构成30脉冲整流方式；这种多级移相叠加的整流方式可以大大改善网侧的电流波形，使其负载下的网侧功率因数接近1。
   另外，由于变压器副边绕组的独立性，使每个功率单元的主回路相对独立，每个功率单元等效为一台单相低压变频器。
   输出侧由每个单元的U、V输出端子相互串接成星型接法直接给高压电机供电，通过对每个单元的PWM波形进行重组，可得到如图5所示的阶梯正弦PWM波形。这种波形正弦度好，dv/dt小，可减少对电缆和电机的绝缘损坏，无须输出滤波器就可以使输出电缆长度很长，电机不需要降额使用，可直接用于旧设备的改造；同时，电机的谐波损耗大大减少，消除了由此引起的机械振动，减小了轴承和叶片的机械应力。
   当某一个单元出现故障时，通过使图3中的软开关节点K导通，可将此单元旁路出系统而不影响其他单元的运行，变频器可持续降额运行，可减少很多场合下停机造成的损失