变频调速技术在除尘冈机中的应用
仪器信息网 · 2007-06-20 21:40 · 16323 次点击
口马秋波徐维利于长江
某炼钢厂两台15t转炉的除尘风机未改造之前是用高压电动机(440kW)耦合器、风机直联,靠祸合器调节风机转速。由于耦合器是20世纪70年代产品,故障率高、维修量大;经常电机偏振,绝缘强度下降,发生绕组局部烧损;影响除尘效果。在分析变频器的特性后,认为使用SE70系列440kW的变频器比较适合。因现场存在煤气和散热问题,要求柜体及设备绝缘等级由IP23提高到IP44,采用轴流风机强制冷却散热。
一、基本原理
除尘风机变频调速装置的基本原理如图1所示。装置将交流变成直流,经平滑滤波,再经过逆变回路,把直流变成不同频率的交流,获得无级调速所需的电源。采用较大容量电容滤波,直流回路的电压波形比较平直,输出阻抗很小,电压不易突变,相当于直流恒压源。
输入接口:LED显示及操作面板和键盘;输出接口:运行、报警、频率到达等开关量信号及频率或电流的模拟量信号;外部控制信号:频率给定或设定、正、反转启动、停止、速度调节、急停、报警、复位等;主控器包括:CPU、SPWM信号、功能控制及收发信号的控制。其中SPWM为单极性正弦波脉宽调制信号,是该装置工作的关键,其基本原理:主控器的载频信号U。与参考信号Ur及倒相信号相比较产生大功率晶体管变频器的基极驱动信号如图2所示(为简化起见,只画出单相脉宽调制波形)。
Uc采用单级等腰三角形锯齿波电压,在Uc与Ur波形相交处发出调制信号。输出电压的大小和频率均由正弦参考电压Ur来控制。当改变Ur的幅值时,脉宽即随之改变,从而输出电压的大小,当改变Ur的频率时,输出电压频率即随之改变。
二、应用与分析
本厂的除尘风机是罗茨D700鼓风机,两地控制。在除尘时启动风机后,炉前操作室根据转炉冶炼三个周期中烟尘量的大小调节变频器转速,既达到了除尘效果,又节约电能。
三、结论
采用变频器的风机调速系统具有显著节能效果,与原来400kW电机每天24h运转比较,根据冶炼周期调整转速,每月可节省电量约10万kW"h,全年120万kW"h,合人民币48万元。
另外,由于变频调速装置的应用使自动化控制程度得以提高,高质高效,节省大量的人力物力,减轻了维修人员的劳动强度,具有显著的社会效益。
此次改造投资70万元,一年半仅节电一项即可收回投资。