浅谈变频器在水泥行业的应用
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浅谈变频器在水泥行业的应用
变频调速的出现和发展为异步电动机的调速方式带来了一场划时代的革命。随着近几十年调速技术的创新和完善，不仅推动了工业生产的自动化进程，同时也为企业带来了可观的经济效益。变频调速技术在我国水泥行业的应用日趋广泛。应用于生产工艺需要调速的许多环节，如回转窑、冷却机、喂料及配料系统、工艺风机、水泵等，结合我公司施设阶段及试生产中取得的一些经验，归纳出一些看法，供同行参考和指正。
1变频器的选型
基于目前的市场，变频器与其它产品一样，也具有较多的品牌及种类。通用型变频器一般采用给定闭环控制方式，动态响应速度相对较慢，而工程型变频器则在其内部通过检测设有自动补偿、自动限制的环节，在设备低速运转时也可保持很好的转矩特性，可实现真正意义上的闭环控制。工程型变频器通常有三种控制方式可选：1）开环控制方式同通用型；2）带转差补偿，即当负载突降时，可自动补偿；3）装机／装柜型，功率45～200kW，需要附加电路及整体固定壳体，体积较为宠大，占用空间相对较大。用户选择时可根据受控电机功率及现场安装条件选用适合类型。从变频器的电压等级来看，有1AC230V；也有3AC208V～230V、380V～460V500V～575V、660V～690V等级，另外还有多脉冲（1脉冲或18脉冲）3300V和6000V，用户应根据要求和负载特性来做出正确的选择。从变频范围及控制精度要求而言，变频器有FC（频率控制），调速范围1：25；VC（矢量控制），调速范围1：100～1：1000；SC（伺服控制），调速范围1：4000—1：10000；在目前水泥生产线上一般选用VC方式，这种控制方式目前评价较好。兼顾上述几点要求。用户可根据生产的现场情况做出正确选择。
2变频器的安装调试
在水泥生产中．就地控制生产设备的现场安装是不可取的，因为水泥生产线粉尘较大，调速机械大多安装在室外或库下。环境较其它行业相比更为恶劣，变频器作为较为精密的仪器设备，生产现场时常无人且环境较差，对设备不利．故在水泥生产线上，变频器应安装在电控室内。根据变频器产品手册介绍：变频器连接到电机的电缆长度要求不能超过50m，如果使用屏蔽电缆，则最长不能超过25m．这就必须要考虑变频器到受控电机之间的距离问题。要解决这个问题，首要的方法是在超过50m的线路上串入电流值适合的出线电抗器，有些变频器本身已串加此电抗器，与电机之间的连接电缆最长可达300m。做好变频器参数的设置及调试是设备正常运转的一个根本保障措施，现场中出现的许多问题，往往是参数的设置问题，而与设备本身无关，由此可见合理正确设置参数很重要。1）基本参数的设置：基本参数包括电机铭牌上的额定功率、电压、电流、转速、频率等。2）根据生产工艺的要求做好其它参数的设置：变频器一般都有几十上百个可设置的参数，实际应用中可采用大多数出厂设置，仅对少数作特殊设定即可满足生产要求，如在要求重载起动的环节，则必须设定起动提升参数，可以通过设置一个额外的电压揖升在电机额定电流0—250％的范围内提升起动电流，以达到设备顺利起动。
3变频器使用注意事项
以风机负载为例。首先检查所选择风机电机的启动转矩是否能满足要求，目前国内水泥厂运行的大功率变频器较多，普遍采用的是风机入口端安装风门。在变频器启动时，风门最初是关闭的，变频器启动完成后，风门全部打开。如果取消了输入端或输出端风门，在运行过程中冷却机四、五、六、七室其中有一台风机停机。停止的风机就会因为冷却机内的正压较大保持一定的转速反转运行，当变频器重新启动运行时，有时会遇到变频器因阻力转矩过大而不能启动。如果在选择设计电机容量时考虑了过力矩的能力，或加装了风机执行机构阀门，风机启动正常。
其次，对于功率较变频器拖动的机械设备在启动时都需要较大的启动转矩，尤其是风机类特性的负载启动时间又较长，为保护变频器不过流，设定变频器的启动时间都长于200秒。如果在电动机上没有选择测速编码器．在启动的过程中变频器在6Hz下速度闭环不能及时完全建立起来，则变频器会出现电机堵转现象。基于主回路半导体器件的过载能力，变频器所具有的过载能力也仅是150％或120％下1分钟，与标准异步电动机（过载能力200％左右）相比较，变频器的过载能力较小，允许过载时间亦很短，异步电动机的过载能力得不到充分发挥，因此对于功率较大的变频器，在设定转j超过额定转矩时必须选择测速编码器。
总之，变频器在水泥行业给我们带来的很多的便利和实惠，它的应用也会越来越广泛，充分合理的利用它的性能，会为水泥行业带来一场实质意上的革命。
