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20世纪90年代开始,交流变频调速装置在我国的应用有了突飞猛进的发展。由于变频调速在频率范围、动态相应、调速精度、低频转矩、转差补偿、通讯功能、智能控制、功率因数、工作效率、使用方便等方面是以往的交流调速方式无法比拟的,它以体积小、重量轻、通用性强、拖动领域宽、保护功能完善、可靠性高、操作简便等优点,深受钢铁、冶金、矿山、石油、石化、化工、医药、纺织、机械、电力、轻工、建材、造纸、印刷、卷烟、自来水等行业的欢迎,社会效益非常显著。在变频领域,我公司起步较早,销量较大,应用负载较多。可以说,伴随着我国变频技术成长。
下面,用实例来谈变频调速装置的应用及效益。
1、泵类负载
泵类负载,量大面广,包括水泵、油泵、化工泵、泥浆泵等,有低压中小容量,也有高压大容量。
采用变频控制时,电机或泵的转数下降,轴承等机械部件磨损降低,泵端密封系统不易损坏,机泵故障率降低,维修工作量大为减少。高楼的恒压供水变频系统,虽然只是变频器的简单应用,但很好得满足了高层用户用水的压力稳定性,大大节约了能源。
2、风机类负载
风机类负载,也是量大面广设备,各行各业普遍应用,多数是调节挡板开度来调节风量,浪费大量电能。某炼油厂65吨/时中压锅炉是为回收催化裂化装置生产中产生的一氧化碳气而设置的主要动力设备。由于燃烧燃料的不同,所需风量相差近一倍。为此,他们对锅炉风机采用变频调速控制,去掉了风机挡板,年节电67万度,节电率67.7%,锅炉燃烧率提高1.6~2.7%,节省燃料油989~1628吨。
3、轧机类负载
在冶金行业,近年用交流变频,轧机交流已是一种趋势。尤其在轻负载轧机,如宁夏民族铝制品厂的多机架铝轧机组采用通用型变频器,满足低频带载启动,机架间同步运行,恒张力,操作简单可靠。
4、卷扬机类负载
卷扬机类负载,采用变频调速,稳定、可靠。铁厂的高炉卷扬设备是主要的炼铁输送设备。他要求启、制动平稳、加减速均匀、可靠性高。原多采用串极、直流或转子串电阻调速方式,效率低可靠性差。用交流变频替代上述调速方式,可以取得理想的效果。某钢厂对其300m3高炉卷扬设备控制系统用变频加制动单元和制动电阻取代原直流或转子串电阻调速方式,精度高、运行平稳、机械特性强、料车停车位置准确,杜绝了掉道事故,减轻了工人劳动强度,降低了噪声,节电且增产,多年使用未出现故障,效果显著。
5、转炉类负载
转炉类负载,用交流变频替代直流机组是一种简单可靠,运行平稳的调速方式。转炉倾动和氧枪升降采用交流变频调速拖动。经过多年的生产应用,系统运行稳定可靠,技术指标完全满足工艺要求。转炉、氧枪主传动系统引起的热停工可以减少90%以上,为钢厂以后稳定生产打下坚实的基础。
6、辊道类负载
辊道类负载,多在钢铁冶金行业,采用交流电机变频控制,可提高设备可靠性和稳定性。
钢铁中型厂后道工序改造,采用变频装置拖动交流电机并和PLC接口,产生良好的效果。调速精度高,提高了产品质量,设备可靠性高,保证了生产的连续性,提高了产品质量。由于变频制动效果好,省去了机械制动闸。由于速度连续可调,省却了大量减速机装置,同时改善了生产环境,消除了噪音。单节电一项,一年半就可收回全部变频装置的投资。变频器应用于辊道类负载,可以采用一台变频装置带多台笼式电机的技术。
7、大型窑炉煅烧炉类负载
冶金、建材、烧碱等大型工业转窑(转炉)以前大部分采用直流、整流子电机、滑差电机、串机调速或中频剧组调速。由于这些调速方式或有滑环、或效率低,经过改造,采用交流变频控制,效果极好。
8、吊车、翻斗车类负载
吊车、翻斗车等负载转巨大且要平稳,正反频繁且要可靠。变频装置控制吊车、翻斗车满足这些要求
石化工厂采用变频调速和PLC控制焦化翻斗车,取得了较高可靠性和经济效益。
9、拉丝机类负载
生产钢丝的拉丝机,要求高速、连续。钢丝强度200kg/mm2,调速系统精度高、稳定度高且要求同步。某金属制品厂活套式拉丝机采用变频控制,运行几年工作正常。由于用异步机取代了直流机,提高了设备可靠性,并提高了产品质量。
10、运送车类负载
煤矿的原煤装运列车或钢厂的钢水运送车灯采用变频技术效果很好。采用变频器控制系统,对原煤装运车双速电机系统进行了改造。起停快速,过载能力强,正反转灵活,达到了煤面平整、重量正确(不多装或少装),基本上不需要人工操作,提高原煤生产效率,节约电能。钢水运输车采用变频技术,运驶速度快而平稳,安全可靠。