全數(shù)字矢量變頻器在密閉鼓風(fēng)爐鼓風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用

1 引言

主鼓風(fēng)機(jī)是密閉鼓風(fēng)爐生產(chǎn)工藝上要求與密閉鼓風(fēng)爐同步的關(guān)鍵設(shè)備，風(fēng)機(jī)性能和運(yùn)行的安全可靠性直接制約著密閉鼓風(fēng)爐的生產(chǎn)能力。本公司在100kt鉛鋅技術(shù)改造完成后，原有的2臺(tái)6kV，1000kW的主鼓風(fēng)機(jī)（靠閥門調(diào)節(jié)風(fēng)量）已經(jīng)不能滿足密閉鼓風(fēng)爐大風(fēng)量生產(chǎn)的技術(shù)要求，為滿足鉛鋅冶煉過程中對(duì)風(fēng)量的嚴(yán)格要求，使主鼓風(fēng)機(jī)有足夠的可調(diào)能力與密閉鼓風(fēng)爐相適應(yīng)，決定使用西門子公司生產(chǎn)的IGBTIMOVERTMV全數(shù)字矢量變頻器，經(jīng)過一段時(shí)間的試運(yùn)行，該系統(tǒng)具有顯著的節(jié)電效果，較高的調(diào)速精度，簡(jiǎn)便的使用方法和易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等性能。

2 SIMOVERT MV功能及特點(diǎn)

2.1 技術(shù)指標(biāo)和硬件特點(diǎn)

SIMOVERT MV控制采用了久經(jīng)驗(yàn)證的TRANSVEKTOR磁場(chǎng)定向控制。其控制原理是運(yùn)用空間向量估計(jì)值以及為降低電機(jī)損耗與開關(guān)損耗而經(jīng)過優(yōu)化的逆變器觸發(fā)脈沖模式，以獲得優(yōu)良的控制特性和更高的動(dòng)態(tài)性能，該中壓變頻器具有功率因數(shù)高（在整個(gè)輸出范圍中，PF>0.96）,輸出線路諧波電流低，性能可靠，系統(tǒng)穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。

2.2 通信能力與控制軟件功能

SIMOVERT MV具有很強(qiáng)的通信能力，可通過智能串行接口等通信模塊靈活地把變頻器接到相應(yīng)的網(wǎng)上，其通信速率可達(dá)38.4kb/s，同時(shí)該變頻器的矢量控制方式可以精確地測(cè)定和控制電機(jī)電流的力矩分量和勵(lì)磁分量，具有調(diào)節(jié)參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化，自動(dòng)故障顯示與報(bào)警，可以靈活設(shè)定和更改過程數(shù)據(jù)通道等特點(diǎn)。

3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與配置

密閉鼓風(fēng)爐鼓風(fēng)機(jī)中壓變頻調(diào)速系統(tǒng)主要由控制器，6kV中壓變頻器、雙電源控制柜、電動(dòng)機(jī)及風(fēng)機(jī)等組成，其組成示意圖如圖1所示。

圖1 密 閉 鼓 風(fēng) 爐 變 頻 調(diào) 速 系 統(tǒng) 組 成 示 意 圖

其中控制器為美國(guó)英格索蘭公司Microcontroller Processor Module；變頻器為德國(guó)西門子公司產(chǎn)品，型號(hào)是6SE8018，1800kVA；電動(dòng)機(jī)為西門子公司產(chǎn)品，型號(hào)為6kV，1300kW；風(fēng)機(jī)為美國(guó)英格索蘭公司的空壓機(jī)。

3.1 HV－IGBTSIMOVERTMV全數(shù)字矢量變頻器主電路的組成

如圖2所示，該系統(tǒng)主電路變頻傳動(dòng)變壓器為三繞組，二次為12相二極管整流輸出，可減少整流裝置產(chǎn)生的高次諧波對(duì)電網(wǎng)的影響，逆變部分為采用高壓IGBT的三電平逆變器。對(duì)于HV—IGBT器件，每次開通或關(guān)斷時(shí)的瞬變電流和瞬變電壓是可以完全控制的，因而它們可以獲得優(yōu)良的輸出電壓特性，同時(shí)，其觸發(fā)電路所需要的元器件數(shù)量比GTO或IGCT的觸發(fā)電路要少得多，故其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，而且可靠性極高。

圖2 變頻器主電路組成