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艾默生变频器在冶金行业应用广泛鞍山新和电气有限公司技术部王俊芳摘要：本文解析艾默生变频器在冶金行业的应用。
根据不同的工艺要求采用不同的控制方式来满足现场需求，体现艾默生变频器有着广泛的应用领域广，和较强的适用性。
关键词：EV2000、TD3000、EV3000、EV3500变频器，转鼓装置、运输钢水罐车、滚道、球团、氧枪高压供水泵、开/收卷机鞍山钢铁集团有限公司篇变频器在鞍钢炼铁高炉上的应用1.引言鞍钢是国有特大型钢铁企业，经历了不断的技术改造和技术创新，至2002年起对其下属的炼铁总厂进行全面改造，分别建设新1＃、新2＃、新3＃高炉。
同时对7＃高炉进行技术改造。
在这四座高炉的水冲渣、高炉运焦、矿焦槽、鱼雷罐运输钢水及倒钢水等系统中，主体设备采用艾默生TD2000、EV2000、TD3000、TD3500等系列变频器。
使艾默生变频器成为鞍钢炼铁总厂应用的主体品牌。
2.水渣处理系统概述鞍钢炼铁总厂新1#高炉是炼铁总厂改造工程中新建的第一座高炉，高炉设计有效容积3200立方米，日产生铁7500吨，是目前鞍钢乃至全国容积最大的、工艺最先进的大型高炉之一。
新1#高炉的水渣处理系统是引进卢森堡的“茵巴”水渣处理工艺。
运用网络化控制。
3.变频器应用艾默生变频器应用于改造系统中的转鼓装置、粒化回水泵及渣浆泵电机的驱动。
整个水渣处理系统的电气控制是采用DCS控制方式实现的。
TD3000变频器以其自身转矩响应速度快、控制精准，过载能力强、宽范围的调速运行。
被用在水渣处理系统中转鼓装置的主驱动。
转鼓装置采用30KW变频电机，配置TD3000-4T0450G高性能矢量型变频器。
系统控制方式，见（图一）图一4.工序及设备介绍－自动转鼓装置转鼓装置有一组转鼓驱动和转鼓支架，转鼓支架能够通过翻转驱动在翻转支架上作翻转转动，转鼓的支点和转鼓支架的支点相差90°，转鼓支架和翻转支架互不干扰，并能够实现自动装、卸物料。
本书由科创力源技术部编写整理，企划部编辑，以供变频器用户及代理商销售工程师作为技术参考之用。
深圳市科创力源电子有限公司是一家民营高科技企业，成立于2004年。
专业从事高、中、低压变频器及节能控制系统的研发、生产、销售及为用户提供系统集成解决方案。
公司技术及管理团队，具有二十余年专业理论研究基础、产品研发和品质管理经验，是国内最早自主从事变频器产品的公司之一。
KOC变频器采用矢量控制技术和转矩控制技术等世界领先技术方案, 已达到国际先进水平，可直接替代欧美、日本等品牌，为用户提供有力技术保障，并得到行业用户强力支持与认可。
品质是企业的生命，公司严格按照ISO9001标准管理质量、产品经过国家权威检验机构及CE认证。
公司为了更好的满足客户要求及市场需求，提高产品核心竞争力，坚持技术创新，持续将销售收入的10%投入新技术及新产品研发，提高客户应用自动化程度。
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坚持不懈的努力，公司产品已广泛应用于石油、化工、钢铁、冶金、电力、建材、供水、塑料、纺织、矿山、印刷、包装等行业为用户创造价值。
科创力源：拥有完全自主知识产权的高科技公司拥有中国最富有经验的变频器研发及销售管理团队拥有与国际品牌同步的电压矢量控制技术和无速度传感器矢量控制技术，可以设计出高使用价值最并不断超越的变频器能快速有效响应中高端客户化设计需求，提升客户系统性能和产品价值，降低客户系统成本技术上不断提升及超越，与国际领先技术缩短距离且同步超越建立技术、市场和用户优势互补联盟3--5年后，进入国产品牌市场排名前5位，中国变频器市场前6-8位竞争目标是国外品牌和国产品牌的中高端，为客户提供最佳性能/价格比的产品由于经验有限，编写时间仓促，难免会出现纰漏不足之处，望广大读者不吝笔墨，提出您的宝贵意见。
深圳市科创力源电子有限公司技术部第一章变频器应用入门简要 (1)一．概念 (1)二．常见问答 (1)第二章应用分类及选型 (5)一．变频器的应用目的及用途 (5)二．变频调速应用 (6)三．使用变频器的优点及相应注意项 (7)四．科创力源变频器性能特征 (9)五．常见机械负载及其负载特性 (10)六．变频器应用行业概述 (11)七．选择周围相关设备的注意事项 (12)第三章安装调试 (15)附录：科创力源变频器标准接线图与安装尺寸 (22)第四章科创力源变频器具体应用案例 (28)P5变频器在水泵恒压供水上的应用 (29)P5变频器在加热网疏水泵上的应用 (31)P5变频器在中央空调上节能应用 (33)P5变频器在风压控制上的应用 (36)G5变频器在传送带上的应用 (37)G5变频器在搅拌机上的应用 (38)G5变频器在油田磕头机上的应用 (40)G7变频器在挤出机上的应用 (44)第五章变频器的常见使用问题与对策 (46)第一章变频器应用入门简要一．概念变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置，它集成了高压大功率晶体管技术和电子控制技术，得到广泛应用。
变频矢量控制技术在冶金动力驱动设备中的应用发表时间：2020-01-03T16:30:32.940Z 来源：《建设者》2019年20期作者：吴媛媛[导读] 根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。
北京金自天正智能控制股份有限公司北京 100071摘要：随着计算机技术飞速发展，功能强大的数字信号处理器（DSP）的广泛应用使得矢量控制逐渐走向了实用化。
变频矢量控制技术在冶金动力驱动设备中也得到了不断的推广和应用关键词：变频矢量; 控制技术; 冶金; 动力驱动设备; 应用1变频矢量控制技术人原理矢量控制的基本原理是通过测量和控制异步电动机定子电流矢量，根据磁场定向原理分别对异步电动机的励磁电流和转矩电流进行控制，从而达到控制异步电动机转矩的目的。
矢量控制方式又有基于转差频率控制的矢量控制方式、无速度传感器矢量控制方式和有速度传感器的矢量控制方式等。
基于转差频率控制的矢量控制方式同样是在进行 U/f ＝恒定控制的基础上，通过检测异步电动机的实际速度n，并得到对应的控制频率f，然后根据希望得到的转矩，分别控制定子电流矢量及两个分量间的相位，对通用变频器的输出频率 f 进行控制的。
基于转差频率控制的矢量控制方式的最大特点是，可以消除动态过程中转矩电流的波动，从而提高了通用早期的矢量控制通用变频器基本上都是采用的基于转差频率控制的矢量控制方式。
无速度传感器的矢量控制方式是基于磁场定向控制理论发展而来的。
实现精确的磁场定向矢量控制需要在异步电动机内安装磁通检测装置，要在异步电动机内安装磁通检测装置是很困难的，但人们发现，即使不在异步电动机中直接安装磁通检测装置，也可以在通用变频器内部得到与磁通相应的量，并由此得到了所谓的无速度传感器的矢量控制方式。
它的基本控制思想是根据输入的电动机的铭牌参数，按照一定的关系式分别对作为基本控制量的励磁电流（或者磁通）和转矩电流进行检测，并通过控制电动机定子绕组上的电压的频率使励磁电流（或者磁通）和转矩电流的指令值和检测值达到一致，并输出转矩，从而实现矢量控制。
中高压变频器及其在冶金行业中的应用第一部分中（高）压变频器的发展史用来驱动1kV以上交流电动机的中、大容量变频器称为高压变频器。
按照国际惯例及我国的国家标准，当供电电压大于或等于10kV时称为高压，小于10kV到1kV时称为中压。
相应与电压在1kV到10kV的变频器成为中压变频器或高压变频器。
在这电压范围内的变频器具有共同的特点，同时针对我过的6kV及3kV电机为高压电机，故1∽10kV的变频器一般成为中（高）压变频器。
高压电机的应用十分广泛，是工矿企业中的主要动力，在冶金、钢铁、化工、水处理等行业的大、中型厂矿中，用来驱动风机、泵类、压缩机及各种大型机械。
它们消耗的能源占电动机总消耗能量的70%以上，绝大多数而且有调速的要求。
目前，在我们国家，高压电机的启动及调速还非常落后，这种状况，不但浪费了大量的能源，同时造成了机械寿命的减低。
因此，推广应用高压变频调速的效益及潜力非常巨大。
由于电压高、功率大、技术复杂等客观因数，高压变频器的发展经历了多种方式。
中-低-中，高-低-高，高-低等等。
最初采用的高压变频调速装置为中-低-中方式，即：中（高）压降低后驱动低压变频器（普通变频器），在经过升压变压器为高压电机供电。
这种方法的缺点是设备体积大、系统运行发热严重，对升压变压器的要求高；另外一种是所谓的中-低方法，也是初期的解决方案，效果也不是很理想。
当然目前最为流行的方法是中-中方法，即：变频器是中（高）压的，电机也是中（高）压。
在国外，第一台这种中（高）压变频器采用的交-交变频方案，由日本东芝电气公司为日本大同特钢公司星崎钢厂可逆轧机传动而生产。
驱动的电机是三相交流异步电机，对电机的控制采用矢量控制，电机的容量为1800kW,1980年投入运行。
在此以后，德国西门子公司设计出了用于同步电机食粮控制的交-交变频控制系统，电机功率为4000kW，并于1981年投入运行；1982年日本富士公司也研究出交-交变频控制系统，电机功率为2500kW。
EA 32 ｜ 电气时代２００４年第３期业界＆市场ＩＥＥＥ电力电子学会北京分会主席王正元先生矢量控制和直接转矩控制是当前在交流异步电动机高性能变频调速装置中得到广泛应用的两种控制方案。
近些年来，这两种方案都在被不断完善，制造出的产品的性能日益优化。
从实验到理论探讨这两种方案的特点、优点和弱点，确定它们各自最佳的应用场合，最大限度地发掘交流变频调速技术在不同领域应用中的潜力，有着十分重要的现实意义。
本文试图从市场开拓、技术演进和领导决策的三个角度说明讨论矢量控制和直接转矩控制两种方案的背景和目的。
开拓新市场的需要最近２０多年来，经过各方努力，交流电动机调速技术和产品的节能效益和技术经济指标的优越性已为社会各界接受。
特别是近十多年，变频调速在各种调速方法的竞争中更具生命力，是公认的交流电机调速的主流技术。
改变供电频率即可改变交流电动机的转速，但是不同应用领域对调速的范围和调速精度的要求是不同的。
磁链开环的“ＶＶＶＦ（调压调频）”方案在风机、泵类和压缩机等通用机械的流量调节中得到应用业已成熟。
但是，在许多工业、交通部门，例如轧钢、有色金属板箔压延、造纸、榨糖等有比较严格的工艺要求，如电动汽车、电力机车（包括电牵引的内燃机车）、矿井卷扬、电梯以及全电化船舶等牵引应用要求较高的控制精度、更快的响应速度、更宽的调速范围。
为适应这些市场的需求，必须有高动态性能的变频器面市。
近来，在市场的宣传中，特别是某些商业炒作中，借着“从研发顺序看——矢量控制在先，直接转矩控制在后”的事实，出现一种说法：“ＶＶＶＦ控制是变频调速的第一代技术，矢量控制是第二代技术，直接转矩控制是第三代技术。
”这在某些用户，部分制造厂商，以至政府决策人员中造成了一定的困惑和认识混乱。
“ＶＶＶＦ是第一代技术”是大家公认的。
但是，矢量控制和直接转矩控制是属于前后不同的两代技术吗？直接转矩控制方案是比矢量控制方案更先进的新一代控制技术吗？为了澄清这个源于市场宣传的问题，有必要通过实验测量和理论分析，给出科学的回答。
冶金行业工艺及变频器应用介绍冶金行业工艺及变频器应用介绍摘要：本文介绍了我国冶金行业的一系列工艺、设备、各工艺设备变频器使用基本要求以及变频器应用的基本状况和发展趋势。
变频器在冶金行业应用十分广泛，市场空间巨大。
通过收集多个钢铁公司的资料和一些钢铁设计院的资料，对冶金行业变频器的应用进行了分析和总结。
关键词：冶金变频器应用要求应用情况1.引言冶金行业分为两部分，一是黑色金属，即钢铁行业。
二是有色金属，主要是铝业，还有铜业，其次是其它有色金属企业。
钢铁行业，据中国冶金工业规划研究院最新报告《2010年中国钢铁形势分析与预测》中预计，2010年国内钢铁产能将继续增加。
2009年，中国钢铁产能约为7亿吨，为历史新高，世界第一。
虽然国家在限制钢铁产能的增加，但钢铁产业作为国民生产的支柱产业，在未来二三十年内，它的地位是不可动摇的。
钢铁行业通过兼并、重组，形成多家大型钢铁集团，如河北钢铁集团、山东钢铁集团、宝钢、首钢、鞍钢、武钢、攀钢等。
各大钢铁集团，通过大规模建设和技术改造，新增高产能项目，将逐步淘汰落后产能。
而在钢铁企业调整过程中，这些新增项目和技改项目对变频器的需求非常大。
产品种类涉及到高压、中压、低压。
高压主要用于风机、水泵节能改造；中压主要是轧机及处理线调速工艺；低压应用比较广泛，如辊道等。
有色金属行业主要是风机、水泵、压缩机的节能改造。
铝业的炭素厂风机、氧化铝厂风机、动力厂水泵以及空压机等，铜业的中频电源等。
2.冶金行业的生产流程的划分和产业布局钢铁工业是联合企业型式，包括采矿、选矿、然后把选得的精矿烧结或制成球团，造成适合于高炉所需块度的原料，经高炉炼成生铁，再由转炉或电炉炼成钢，铸成锭以后，经各式轧机轧成板材、管材、型材和线材等，生产过程十分复杂，设备极其不同。
钢铁行业由矿石到钢材的生产有多种流程，但主要是两种流程：一、烧结球团和焦化-高炉-转炉一轧制流程。
二、直接还原或熔融还原-电炉-轧制流程。
冶金三传原理及相似性第一章 概述1 冶金的分类冶金：钢铁冶金、有色金属冶金。
共同特点：发生物态变化 固→液态物理化学变化 原料与产品的性质、化学成分截然不同1.1钢铁冶金原料是矿石 产品是钢铁钢铁工艺流程：长流程 高炉—转炉—轧机 短流程 直接还原或熔融还原—电炉—轧机（1）高炉炼铁：烧结矿或球团矿（铁矿石造块）、焦炭（煤炼焦）、熔剂−−→−冶炼 铁水面临主要问题：能源和环保。
（2）非高炉炼铁：天然块矿、粉矿或造块、块煤或气体还原剂、熔剂−−→−炼制海绵铁（3）转炉炼钢：铁水、废钢、铁合金、氧气、造渣剂−−−→−一次精炼钢水 （4）电炉炼钢：废钢（海绵铁）、铁水、铁合金、造渣剂−−−→−一次精炼 钢水1.2有色金属冶金原料是矿石 产品是有色金属（1）重金属：铜（造锍熔炼）、铅（还原熔炼）、锌（湿法冶炼）、锡（火法精炼）（2）轻金属：铝冶金、镁冶金（3）稀贵金属：锂冶炼、铍冶炼、钙锶钡制取、金银提炼1.3传输原理传输原理（动量、热量、质量传输） 简称“三传”传输是指流体的（输送、转移、传递）⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧物质传递过程传热过程动力过程的统称。
⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧质量热量动量的传递与输送⇒⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧质量传输热量传输动量传输−−−→−类似统一性（基本概念、运动规律、解析方法类似）传输原理从20世纪中叶以来，随着科学技术的发展，传输理论已成为一门独立学科，并广泛应用于冶金、材料、机械、化工、能源、环境等领域。
冶炼过程：高温、多相条件下进行的复杂物理化学过程。
传输过程⇒冶炼过程中的物理过程（动力学），不涉及化学反应→冶金原理 ⇒动量、热量、质量传递的过程。
所以，冶金传输原理即为冶金 中的动量、热量、质量传输理论，它已成为现代冶金过程理论的基础。
第二章 动量传输2.1流体的概念物质不能抵抗切向力，在切向力的作用下可以无限的变形，这种变形称为流动，这类物质称为流体，其变形的速度即流动速度与切向力的大小有关，气体和液体都属于流体2.2 连续介质流体是在空间上和时间上连续分布的物质。
