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第1篇

（1）交流-交流變頻，使固定的交流電源轉(zhuǎn)換成頻率變化的交流電源，主要特點(diǎn)是沒有中間環(huán)節(jié)，缺點(diǎn)為變換的頻率范圍不大。（2）交流-直流-交流變頻，使固定的交流電源轉(zhuǎn)換成直流，將直流電源轉(zhuǎn)變成頻率變化的交流電。由于直流到交流環(huán)節(jié)易于控制，因此，頻率可調(diào)節(jié)范圍和提高變頻電機(jī)特性等，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。其裝置在煤礦井下已大量使用。如圖1所示為交直交變頻器的主電路圖。這種方法只適用于小容量逆變器，不常用。還有一種方法為脈寬調(diào)制，逆變器電壓的大小經(jīng)過(guò)變化，使輸出脈沖進(jìn)行變化。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外變頻器技術(shù)以驚人的速度在發(fā)展，在不同的功能上，模擬早期的設(shè)置已被設(shè)定數(shù)字量取代，特別是在我國(guó)煤礦井廣泛應(yīng)用，帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

2變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用

使用PID控制器和可編程控制器（PLC）控制技術(shù)來(lái)控制變頻器，反向，速度，加速，減速時(shí)間，實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的控制，為適應(yīng)煤礦提升，壓風(fēng)，排水，電牽引采煤機(jī)設(shè)備的要求。提升機(jī)PLC，PID變頻控制技術(shù)更為復(fù)雜，這里不介紹了。壓風(fēng)機(jī)為例，對(duì)變頻調(diào)速控制技術(shù)和功能的應(yīng)用，證明變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)越性和經(jīng)濟(jì)效益的描述。在正常操作壓力風(fēng)機(jī)，當(dāng)罐內(nèi)壓力達(dá)到規(guī)定的壓力，通過(guò)壓力調(diào)節(jié)器處于閑置狀態(tài)，風(fēng)機(jī)的壓力，為了降低儲(chǔ)罐壓力，當(dāng)氣體儲(chǔ)罐壓力低于規(guī)定壓力，機(jī)器正常使用工作。但空氣壓縮機(jī)輸出壓力波動(dòng)較大，不能達(dá)到理想的空氣壓力，直接影響到氣動(dòng)工具的正常運(yùn)行。在變頻技術(shù)的使用，確?？諝鈮嚎s機(jī)輸出壓力保持不變，總是讓空氣壓縮機(jī)輸出壓力保持在正常的工作壓力水平，大大提高煤炭生產(chǎn)效率。與傳統(tǒng)的PID控制對(duì)比，檢測(cè)信號(hào)反饋給變頻器控制量，以控制變量的目標(biāo)信號(hào)進(jìn)行比較，以確定它是否是預(yù)定的控制目標(biāo)，根據(jù)二者之間的差異進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到控制目的。如儲(chǔ)氣罐壓力超過(guò)目標(biāo)值（氣艙壓力給定值），應(yīng)調(diào)節(jié)壓縮空氣同氣艙壓力值近視平衡。相反，如儲(chǔ)氣罐壓力低于目標(biāo)，應(yīng)調(diào)節(jié)儲(chǔ)氣罐壓力同目標(biāo)壓力近視平衡。通過(guò)對(duì)變頻調(diào)速技術(shù)在壓風(fēng)機(jī)上的應(yīng)用，可以達(dá)到空氣壓縮機(jī)輸出壓力基本上保持恒定的生產(chǎn)價(jià)值的需要，空氣壓縮機(jī)輸出壓力始終保持在最佳狀態(tài)下生產(chǎn)。

3變頻調(diào)速技術(shù)優(yōu)點(diǎn)和效益

第2篇

我國(guó)對(duì)先進(jìn)工業(yè)技術(shù)的開發(fā)有法律保障，在《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》、《高耗能特種設(shè)備節(jié)能監(jiān)督管理辦法》中明確規(guī)定：在工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用中，大力支持節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)、創(chuàng)造、展示以及推廣，為了降低能源的耗損比率；大力推廣企業(yè)用高效率、高能源利用率的、鍋爐、電動(dòng)機(jī)、窯爐、泵類等工業(yè)設(shè)備，爭(zhēng)取開創(chuàng)更加先進(jìn)的工業(yè)檢測(cè)和工業(yè)控制技術(shù)。然而，在具體實(shí)施過(guò)程中我們需要了解面臨的挑戰(zhàn)：

1.1對(duì)機(jī)械設(shè)備的危害與干擾

從機(jī)器自身結(jié)構(gòu)來(lái)看，大部分空壓機(jī)生產(chǎn)簡(jiǎn)單有明顯的技術(shù)缺陷：輸入的壓力數(shù)大于一定值時(shí)，變頻空壓機(jī)會(huì)自動(dòng)打開導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，嚴(yán)重浪費(fèi)電力資源并且損害機(jī)器本身，繼而導(dǎo)致異步電動(dòng)機(jī)的頻繁啟動(dòng)和頻繁暫停，降低電動(dòng)機(jī)的使用壽命。變頻空壓機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要很大的電流，對(duì)電網(wǎng)沖擊較大，而且嚴(yán)重磨損了電器本身的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承設(shè)備。電動(dòng)機(jī)在運(yùn)作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的噪音污染，電動(dòng)機(jī)周圍的工作環(huán)境比較惡劣，也對(duì)工作人員的健康產(chǎn)生不利影響，且以人為調(diào)節(jié)法來(lái)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的輸出壓力，運(yùn)轉(zhuǎn)效率低，嚴(yán)重浪費(fèi)人力資源。

1.2對(duì)機(jī)械設(shè)備相關(guān)電器的危害

對(duì)變壓器的危害表現(xiàn)在：加大銅損和鐵損，使得變壓器的溫度升高，影響絕緣；引起電動(dòng)機(jī)附加零件的發(fā)熱，引發(fā)機(jī)器本身溫度的額外升高；導(dǎo)致電容器組溫度過(guò)熱，增加中介電質(zhì)的感應(yīng)能力，嚴(yán)重的情況下可以損壞電力電容器組；對(duì)開關(guān)設(shè)備的危害，啟動(dòng)瞬間開關(guān)將會(huì)產(chǎn)生較大的電流變化，達(dá)到電壓保險(xiǎn)值直至絕緣體的破壞；在保護(hù)電氣的時(shí)候，改變電器固有屬性，引發(fā)電器動(dòng)作紊亂；引發(fā)測(cè)量?jī)x表的數(shù)據(jù)顯示誤差，降低數(shù)據(jù)精確度。

2變頻技術(shù)在機(jī)電控制方面的策略

2.1基本思路

在世紀(jì)工業(yè)過(guò)程中對(duì)變頻技術(shù)進(jìn)行較為尖端的的軟件和硬件設(shè)計(jì)，先根據(jù)傳統(tǒng)空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，全方位分析其耗能原因和工作特性，從而設(shè)計(jì)出變頻技術(shù)調(diào)速、空氣技術(shù)壓縮、壓力傳感技術(shù)提升等控制方式，根據(jù)控制電路進(jìn)行變頻器的確定以及電器初始化的設(shè)計(jì)，控制方式要用矢量控制，詳細(xì)分析矢量控制原理，對(duì)變頻矢量進(jìn)行仿真檢查，科學(xué)地改變變頻器的運(yùn)行參數(shù)。另一方面，變換變頻器的控斜參數(shù)。通過(guò)復(fù)合信號(hào)控制變頻器的輸入與輸出，可以在容器的進(jìn)口處增加電器使用流量信號(hào)記錄，容器上增加電器壓力信號(hào)，這樣可以減少對(duì)機(jī)械設(shè)備的危害。

2.2具體策略

首先在系統(tǒng)線路中建立安裝濾波器，過(guò)濾掉高次諧波的干擾信號(hào)。其次是屏蔽干擾源，這是抵御干擾行之有效的方法之一，具體做法是用鋼管來(lái)屏蔽輸出線路。再次是將電機(jī)正確接地，接地時(shí)要與其他的動(dòng)力電器設(shè)備接地點(diǎn)分開。然后是對(duì)線路進(jìn)行合理布局，電動(dòng)機(jī)設(shè)備的信號(hào)線和電源線應(yīng)該盡量避開變頻器的輸入和輸出線，而其他設(shè)備的電源線和信號(hào)線也同樣要避開變頻器的輸入和輸出線，進(jìn)行平行鋪設(shè)。最后是合理使用電抗器，交流電抗器中的串聯(lián)電路減弱了輸入電路中電流對(duì)變頻器的打擊，而直流電抗器減弱了輸入電流中的高次諧波。在設(shè)置之前，電動(dòng)機(jī)電網(wǎng)中的高次諧波含量已達(dá)到40％，而安裝了濾波器之后，高次諧波的含量降到了20.6％，特別是三到八次過(guò)后，已經(jīng)低于標(biāo)準(zhǔn)含量值了。在變頻器選擇方面，需要學(xué)會(huì)優(yōu)先考慮諧波含量低且攜帶濾波器和電抗器的變頻工具。變壓機(jī)電動(dòng)機(jī)安裝時(shí)，控制信號(hào)電纜和本身的動(dòng)力電纜要有屬于各自的架構(gòu)線路的電纜結(jié)構(gòu)，做好及屏蔽措施，禁止線路交叉或者架構(gòu)紊亂，安裝時(shí)兩者要保持距離以及設(shè)立必要的防護(hù)措施，綜合達(dá)到既發(fā)展工業(yè)經(jīng)濟(jì)又節(jié)能減耗的“雙贏”效果。值得我們借鑒的是，國(guó)際上針對(duì)變頻空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)重新設(shè)計(jì)了空壓機(jī)，將電機(jī)由傳統(tǒng)意義上的單相電改為三相交流電，并且具有良好的調(diào)速性能。我國(guó)目前大量生產(chǎn)和應(yīng)用的空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)，如果要持續(xù)發(fā)展就必須要開發(fā)出單相電機(jī)的變頻器。最后對(duì)改造之后的空壓機(jī)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算，并進(jìn)行成本分析，驗(yàn)證是否能夠讓改造后的空壓機(jī)更加有效地節(jié)省能源。

3結(jié)束語(yǔ)

第3篇

主電機(jī)采用變頻電機(jī)，電機(jī)功率為5.5KW，合理采用傳動(dòng)比，盡量減少傳動(dòng)軸及滑移齒輪的數(shù)量，我們通過(guò)合理分配變速區(qū)域，來(lái)實(shí)現(xiàn)主電機(jī)低速大扭矩和高速恒功率切削，整個(gè)住傳動(dòng)系統(tǒng)照比原有普通型產(chǎn)品所需零件數(shù)量大量減少。該主傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速主要分為低、中、高三個(gè)區(qū)域：1、0——63r/min為低速區(qū)，主電機(jī)處于恒扭矩輸出狀態(tài)（降速比為23.13）。2、64——283r/min為中速區(qū)，主電機(jī)出于恒扭矩輸出狀態(tài)（降速比為5.14）。3、284——1743r/min為高速區(qū)，主電機(jī)處于恒功率輸出狀態(tài)（降速比為0.835）。

主傳動(dòng)軸由原有的6根減少為4根，傳動(dòng)齒輪減少5種。進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)同樣沿用主傳動(dòng)的設(shè)計(jì)思路，采用變頻電機(jī)作為動(dòng)力源，因考慮其使用范圍，整個(gè)傳動(dòng)鏈采用定比傳動(dòng)來(lái)獲得較大的扭矩。傳動(dòng)軸由原有5根減少為2根，傳動(dòng)齒輪由原有12種，減少為3種。通過(guò)以上設(shè)計(jì)，使搖臂鉆床主軸箱部分加工難度大大降低，傳動(dòng)類零件大幅度減少。該機(jī)床試制完成后，我們采用與Z3063驗(yàn)收要求一致的切削參數(shù)進(jìn)行切削，該機(jī)床完全能夠滿足切削要求。

二、液壓變速系統(tǒng)設(shè)計(jì)

FRD6325液壓預(yù)選變速系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)搖臂鉆床進(jìn)行了較大的改進(jìn)，取消原有的操縱閥和預(yù)選閥，改用電磁換向閥進(jìn)行控制，使整個(gè)液壓變速系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化。如圖1所示，原有Z3063液壓預(yù)選變速系統(tǒng)原理圖，該系統(tǒng)通過(guò)預(yù)選轉(zhuǎn)閥預(yù)選主軸的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量，通過(guò)操縱閥手把的5個(gè)位置進(jìn)行主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停車、空檔4個(gè)動(dòng)作的控制。圖2為FRD6325液壓原理圖，變速泵自帶溢流閥控制整個(gè)系統(tǒng)壓力，通過(guò)電磁換向閥來(lái)控制兩個(gè)變速軸變速檔位，主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停車、空檔由控制面板上相關(guān)按鈕實(shí)現(xiàn)。因取消原有“緩速”機(jī)構(gòu)，為避免滑移齒輪變速時(shí)出現(xiàn)打齒現(xiàn)象，我們通過(guò)程序控制，在主軸變速時(shí)，主電機(jī)先進(jìn)行3-5秒的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，保證變速齒輪順利嚙合。樣機(jī)試制完成后，我們通過(guò)實(shí)踐變速證明該程序能夠順利保證齒輪嚙合，變速過(guò)程中無(wú)打齒現(xiàn)象。通過(guò)以上改進(jìn)，液壓預(yù)選系統(tǒng)零件減少80%以上，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于故障排除及產(chǎn)品維修。

三、結(jié)語(yǔ)

第4篇

本次改造主要是根據(jù)企業(yè)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)施的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，針對(duì)電廠系統(tǒng)特點(diǎn)，對(duì)#3、#4、#5、#6鍋爐引風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、二次風(fēng)機(jī)共計(jì)12臺(tái)（電機(jī)總裝機(jī)容量3900KW）6KV電機(jī)進(jìn)行變頻節(jié)電技術(shù)改造，采用高壓變頻調(diào)速技術(shù)，根據(jù)工況需要，控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量的變化，以替代落后的擋板調(diào)節(jié)方式，以減少電能損耗。同時(shí)，風(fēng)量的變化由非線性改善為線性，使得爐膛的燃燒效能控制變得更及時(shí)、精確。從而達(dá)到節(jié)能降耗和提高自動(dòng)化程度的雙重目的。本次節(jié)電技術(shù)改造新建一座高壓變頻室、增加變頻調(diào)速裝置12臺(tái)、DCS控制系統(tǒng)、、通風(fēng)系統(tǒng)及配電設(shè)施。

1.1變頻器選型

近年來(lái)已有很多大中型電廠采用變頻技術(shù)進(jìn)行節(jié)電技術(shù)改造的實(shí)例，實(shí)踐證明不但節(jié)電效果明顯，而且提高系統(tǒng)的安全性，不存在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。此次節(jié)電技術(shù)改造設(shè)備選用原則，變頻技術(shù)先進(jìn)，成熟可靠。選擇雷奇節(jié)能科技股份有限公司生產(chǎn)的LOVOL系列高壓智能節(jié)電裝置（變頻器），該產(chǎn)品由移相變壓器，功率單元和控制器組成。高壓變頻器采用模塊化設(shè)計(jì)，互換性好、維修簡(jiǎn)單，噪音低，諧波含量小，不會(huì)引起電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，對(duì)電機(jī)沒有特殊要求。高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下：

1.2電氣改造方案

采用一拖一自動(dòng)旁路控制，實(shí)現(xiàn)變頻/工頻自動(dòng)切換。旁路柜在節(jié)電器進(jìn)、出線端增加了兩個(gè)隔離刀閘，以便在節(jié)電器退出而電機(jī)運(yùn)行于旁路時(shí)，能安全地進(jìn)行節(jié)電器的故障處理或維護(hù)工作。旁路柜主回路主要配置：三個(gè)真空接觸器（KM1、KM2、KM3）和兩個(gè)高壓隔離開關(guān)K1、K2。KM2與KM3實(shí)現(xiàn)電氣互鎖，當(dāng)KM1、KM2閉合，KM3斷開時(shí)，電機(jī)變頻運(yùn)行；當(dāng)KM1、KM2斷開，KM3閉合時(shí)，電機(jī)工頻運(yùn)行。另外，KM1閉合時(shí)，K1操作手柄被鎖死，不能操作；KM3閉合時(shí)，K2操作手柄被鎖死，不能操作。自動(dòng)旁路控制結(jié)構(gòu)圖如下：

1.3系統(tǒng)控制方案

（1）本地控制：利用系統(tǒng)控制器上的鍵盤、控制柜上的按鈕、電位器旋鈕等就地控制。（2）遠(yuǎn)程控制：變頻器與DCS系統(tǒng)連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，使運(yùn)行人員通過(guò)DCS系統(tǒng)畫面對(duì)變頻器的工作電流，運(yùn)行狀態(tài)及故障信息進(jìn)行監(jiān)控，由DCS實(shí)現(xiàn)控制。

1.4系統(tǒng)散熱方案

設(shè)備自身發(fā)熱量較大，運(yùn)行環(huán)境的溫度和濕度會(huì)影響設(shè)備的穩(wěn)定性及功率元件的使用壽命，為了使變頻器能長(zhǎng)期穩(wěn)定和可靠地運(yùn)行，采用室內(nèi)空調(diào)冷卻方式，滿足設(shè)備對(duì)溫度和濕度的要求。

2變頻改造效果分析

2.1節(jié)電效果

節(jié)電改造前，鍋爐正常工況下引風(fēng)機(jī)檔板的平均開度在70-80%左右，二次風(fēng)機(jī)在35-45%左右。采用落后的檔板調(diào)節(jié)控制方式，用電量高居高不下，影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量。本次節(jié)電改造于2012年10月安裝調(diào)試完畢，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的運(yùn)行測(cè)試，以3#鍋爐引風(fēng)機(jī)為例，原工頻電流由平均49.5A下降到變頻后的36-39A，功率因數(shù)由0.8左右提高到0.95左右。從12臺(tái)改造后的風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況看，完全能夠滿足鍋爐運(yùn)行工藝的要求（主要是風(fēng)壓、風(fēng)量、加減風(fēng)的速率等）。運(yùn)行后一年的電表數(shù)據(jù)表明，經(jīng)過(guò)變頻改造后12臺(tái)風(fēng)機(jī)總計(jì)節(jié)電量為280萬(wàn)KWh，比擋板調(diào)節(jié)控制方式節(jié)能率達(dá)到23%，節(jié)能效果十分顯著。并且電機(jī)在啟動(dòng)、運(yùn)行調(diào)節(jié)、控制操作等方面都得到極大的改善。

2.2其它效果

（1）采用變頻調(diào)速控制后，杜絕“大馬拉小車”現(xiàn)象，既提高了電機(jī)效率，又滿足了生產(chǎn)工藝要求；（2）采用變頻調(diào)速控制后，由于變頻技術(shù)裝置內(nèi)的直流電抗器能很好的改善功率因數(shù)，功率因數(shù)由0.8左右提高到0.95以上，提高了有功功率，減少了設(shè)備和線路無(wú)功損耗；（3）實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動(dòng)，避免了對(duì)電網(wǎng)的沖擊，提高了系統(tǒng)的可靠性，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命；（4）減少風(fēng)機(jī)葉片和軸承的磨損，延長(zhǎng)大修周期、節(jié)省維修費(fèi)用。風(fēng)機(jī)、管網(wǎng)振動(dòng)大幅減小，降低了噪聲對(duì)環(huán)境的影響；（5）變頻器的過(guò)載、過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、電源缺相等自動(dòng)保護(hù)功能，使系統(tǒng)的安全可靠性大大提高；（6）由于變頻器具有工頻/變頻自動(dòng)切換功能，變頻器發(fā)生重故障時(shí)可在2-3秒內(nèi)切換到工頻運(yùn)行，且在變頻調(diào)速控制系統(tǒng)檢修維護(hù)或故障時(shí)，工頻控制系統(tǒng)照樣可以正常運(yùn)行，滿足風(fēng)機(jī)系統(tǒng)對(duì)電機(jī)高可靠性運(yùn)行的要求；（7）實(shí)現(xiàn)了高壓變頻裝置與主控室DCS系統(tǒng)連接,DCS系統(tǒng)能夠滿足實(shí)時(shí)性的要求，經(jīng)過(guò)電廠運(yùn)行的邏輯實(shí)現(xiàn)對(duì)變頻器的控制，對(duì)各種數(shù)據(jù)的分析和判斷，這也是電廠提高效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。

3結(jié)語(yǔ)

第5篇

紡絲粘膠計(jì)量泵電機(jī)轉(zhuǎn)速，每秒采集1個(gè)數(shù)據(jù)，表2為連續(xù)30s計(jì)量泵電機(jī)轉(zhuǎn)速的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。從表2可以看出，紡制2.5/2型竹節(jié)絲時(shí)，計(jì)量泵電機(jī)轉(zhuǎn)速CV值較大，其隨運(yùn)行時(shí)間的波動(dòng)幅度也較大且節(jié)奏明顯。而紡制2.5/1、4.0/1型竹節(jié)絲時(shí)，計(jì)量泵電機(jī)轉(zhuǎn)速隨運(yùn)行時(shí)間的波動(dòng)節(jié)奏不明顯。另外，紡制竹節(jié)絲時(shí)，計(jì)量泵電機(jī)轉(zhuǎn)速平均值都比設(shè)定的基準(zhǔn)值偏小，而最大值和最小值與設(shè)定的基準(zhǔn)值相差很大，且兩者較為接近。

2竹節(jié)絲性能及單絲截面參數(shù)

2.1絲條物理機(jī)械性能

從表3可以看出，三種粘膠竹節(jié)絲的變頻技術(shù)平均線密度都比設(shè)計(jì)基準(zhǔn)值低，這與計(jì)量泵電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)不到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)值有關(guān);絲條強(qiáng)度低于常規(guī)絲，伸長(zhǎng)率特別是濕伸率較高，說(shuō)明其纖維素大分子結(jié)構(gòu)不緊密，分子間作用力較小。竹節(jié)絲物理指標(biāo)的均勻性明顯比常規(guī)絲差，這表明其纖維結(jié)構(gòu)不均勻。從表4看出，當(dāng)竹節(jié)倍數(shù)(C)一定時(shí)，隨著節(jié)長(zhǎng)(L)的增加，絲條線密度、伸長(zhǎng)增加，強(qiáng)度下降，各CV值增加;當(dāng)節(jié)長(zhǎng)(L)一定時(shí)，隨著竹節(jié)倍數(shù)(C)的增加，絲條線密度、強(qiáng)度、伸長(zhǎng)都下降，各CV值增加。說(shuō)明分別提高竹節(jié)倍數(shù)與節(jié)長(zhǎng)，都有利于竹節(jié)絲結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的體現(xiàn)，但提高節(jié)長(zhǎng)效果顯得更加明顯。

2.2單絲纖度和直徑

從表5的測(cè)試結(jié)果可以看出，竹節(jié)絲軸向單絲纖度CV值隨著竹節(jié)倍數(shù)與節(jié)長(zhǎng)的增加而加大，但其極值遠(yuǎn)沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求。這是由于竹節(jié)絲在紡絲成形時(shí)單絲的纖度存在“均化效應(yīng)”。產(chǎn)生“均化效應(yīng)”的原因主要有以下幾個(gè)方面:(1)計(jì)量泵自身的脈沖與變頻產(chǎn)生的脈沖的疊加;(2)機(jī)械傳動(dòng)部分的間隙造成的反應(yīng)滯后與轉(zhuǎn)速傳遞效率的損失;(3)粘膠細(xì)流的粘彈性;(4)計(jì)量泵之后粘膠管道的阻力作用。隨著竹節(jié)倍數(shù)與節(jié)長(zhǎng)的增加，竹節(jié)絲軸向單絲纖度波動(dòng)幅度加大，進(jìn)一步說(shuō)明這是計(jì)量泵自身脈沖疊加作用的結(jié)果;當(dāng)竹節(jié)倍數(shù)一定時(shí)，竹節(jié)周期變化基本與設(shè)計(jì)相吻合，并隨著節(jié)長(zhǎng)的增加竹節(jié)絲“時(shí)粗時(shí)細(xì)”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表現(xiàn)得更加鮮明;當(dāng)節(jié)長(zhǎng)一定時(shí)，隨著竹節(jié)倍數(shù)的增加單絲纖度提高、節(jié)長(zhǎng)延長(zhǎng)，說(shuō)明“均化效應(yīng)”較強(qiáng)。從表6的測(cè)試結(jié)果可以看出，竹節(jié)絲軸向單絲直徑基本與單絲纖度相吻合，且軸向單絲直徑波動(dòng)幅度隨著竹節(jié)倍數(shù)與節(jié)長(zhǎng)增加而加大。

2.3單絲截面積

從表7所示竹節(jié)絲的單絲截面積比較可以看出，粘膠竹節(jié)絲的單絲截面積明顯不均勻，隨著竹節(jié)倍數(shù)與節(jié)長(zhǎng)的增加，單絲截面積的極值差異加大，說(shuō)明竹節(jié)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)表現(xiàn)得愈發(fā)突出;2.5/2規(guī)格的竹節(jié)絲單絲截面積的CV值為最大。

3結(jié)論

第6篇

礦山按產(chǎn)品類型可分為煤礦、金屬礦和非金屬等;按采掘方式可分為露天開采礦山和地下開采礦山兩大類。本文主要介紹變頻調(diào)速器在金屬礦山中的應(yīng)用的現(xiàn)狀和應(yīng)用前景，對(duì)煤礦亦有參考價(jià)值，因?yàn)槁短烀旱V和露天金屬礦開采方式和生產(chǎn)設(shè)備基本相同，地下礦山除需要考慮設(shè)備的防爆問(wèn)題外，大部分生產(chǎn)設(shè)備也與金屬礦大同小異。露天采礦和地下采礦所用的生產(chǎn)設(shè)備有很大不同。

露天礦山是以大型設(shè)備為主要特點(diǎn)，要求優(yōu)良的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，以保證這些大型設(shè)備的高效率運(yùn)行。露天礦山的這些大型設(shè)備包括用于穿孔的牙輪鉆機(jī)，用于裝載礦、巖石的電鏟(挖掘機(jī))，用于運(yùn)輸?shù)V、巖石的大型汽車等。它們都要求電氣傳動(dòng)系統(tǒng)具有良好的調(diào)速性能，目前這些大型設(shè)備大多采用直流調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)。

地下礦山的生產(chǎn)較露天礦山復(fù)雜。由于井下生產(chǎn)的空間窄小，使生產(chǎn)設(shè)備環(huán)境潮濕、陰暗，粉塵大、噪音大、振動(dòng)大、并有塌方的危險(xiǎn)，工作條件十分惡劣。因此，井下生產(chǎn)設(shè)備的體積受限，這些設(shè)備以小型化為主，體積小、重量輕，對(duì)電氣傳動(dòng)的要求不高。但提升、排水、通風(fēng)、壓氣等固定設(shè)備是地下礦山的要害部門，也是耗電大戶，因此，這些設(shè)備的安全運(yùn)行和節(jié)能就顯得至關(guān)重要。

根據(jù)我們多年來(lái)從事礦山電氣傳動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)及在礦山進(jìn)行變頻調(diào)速的應(yīng)用實(shí)踐，我認(rèn)為，在礦山應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)于提高礦山生產(chǎn)設(shè)備的效率，節(jié)約電能都是至關(guān)重要的。但遺憾的是在礦山應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)還很不普遍，除了因變頻器的投資問(wèn)題外，與人們對(duì)變頻器的認(rèn)識(shí)不夠有關(guān)，也與不能正確了解礦山設(shè)備對(duì)變頻器的特殊要求、不能正確地應(yīng)用變頻器、因此所帶來(lái)的負(fù)面影響有很大關(guān)系。

本文主要介紹目前礦山應(yīng)用變頻器的狀況，礦山設(shè)備對(duì)電氣傳動(dòng)的特殊要求，以及如何正確地選用變頻器等。

2變頻器在露天礦山設(shè)備中的應(yīng)用

2.1電鏟

電鏟用于裝載礦巖，其工作條件非常惡劣，特別是在爆破不好的情況下挖根底作業(yè)，經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)大的沖擊載荷，甚至堵轉(zhuǎn)。因此，電鏟對(duì)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)就有較高的要求:要求電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械特性曲線的包絡(luò)面積大，有足夠的有用功率;要求有良好的調(diào)速性能，能四象限運(yùn)行，能快速地進(jìn)行加、減速和反轉(zhuǎn)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快;要求系統(tǒng)制動(dòng)性能好，并能回收能量;要求系統(tǒng)運(yùn)行可靠，維修方便等。由于電鏟對(duì)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的這些特殊要求，所以，我國(guó)電鏟目前應(yīng)用的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)主要還是直流傳動(dòng)系統(tǒng)。例如:WK-4M、WK10、WD-1200和195-B等型號(hào)的電鏟都是采用直流發(fā)電機(jī)-直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱機(jī)組系統(tǒng));從美國(guó)Harnischfeger公司引進(jìn)制造的P&H-2300XP和P&H-2800XP型電鏟則是采用晶閘管變流器-直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱晶閘管直流系統(tǒng))。雖然后者比前者技術(shù)先進(jìn)，效率也有所提高，但這兩種系統(tǒng)都還存在直流電機(jī)的固有的缺點(diǎn)，即維修工作量大、效率較低等。

自上世紀(jì)90年代后期，我國(guó)有個(gè)別礦山從美國(guó)B-E公司引進(jìn)了變頻器-鼠籠型電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱交流變頻調(diào)速系統(tǒng))，這是全交流化的電鏟電氣傳動(dòng)系統(tǒng)。例如:385-B、295-BⅡ、290-BⅢ型電鏟就是全交流化電鏟，變頻調(diào)速由德國(guó)SIEMENS公司開發(fā)、提供的電壓型變頻器?，F(xiàn)以395-B電鏟為例作一簡(jiǎn)要說(shuō)明:高壓交流電由電纜經(jīng)集電環(huán)引入電鏟，由1600kVA主變壓器將6kV變?yōu)?75V，由1950A的整流器將交流變?yōu)橹绷?，?jīng)濾波后送入公共直流母線。在直流母線上有4臺(tái)容量為750kVA的逆變器，其中2臺(tái)并聯(lián)供電給1臺(tái)容量為1066kW的提升電動(dòng)機(jī);第三臺(tái)逆變器供電兩臺(tái)容量各為243kW的回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī);第四臺(tái)逆變器供電給容量為294kW推壓電動(dòng)機(jī)。當(dāng)某工作機(jī)構(gòu)處于再生制動(dòng)工作時(shí)，逆變器將再生制動(dòng)能量反饋到公共直流母線上，可供其它工作機(jī)構(gòu)使用，使能量得到充分利用。使用不完的制動(dòng)能量，可以通過(guò)制動(dòng)電阻消耗掉。

實(shí)踐證明，交流變頻調(diào)速電鏟和前兩種直流調(diào)速電鏟相比，具有節(jié)約電能、調(diào)速性能好、可靠性高、維護(hù)量小、生產(chǎn)效率高、功率因數(shù)高(0.95以上)等優(yōu)點(diǎn)，是公認(rèn)的電鏟電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。

2.2變頻器在牙輪鉆機(jī)中的應(yīng)用

牙輪鉆機(jī)是露天礦山、尤其是大型露天礦山的主要穿孔設(shè)備。為使牙輪鉆機(jī)在不同的巖層中都能保持較佳的鉆進(jìn)狀態(tài)，要求鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)能根據(jù)巖層的性質(zhì)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速。鉆機(jī)的提升/行走機(jī)構(gòu)也需要無(wú)級(jí)調(diào)速。目前，牙輪鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和提升/行走機(jī)構(gòu)一般都是直流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)。主要有三種調(diào)速裝置:(1)采用晶閘管直流調(diào)速裝置的牙輪鉆機(jī)有:YZ-55，YZ-35和YZ-12型;(2)采用大功率磁放大器調(diào)速裝置的有KY-250型牙輪鉆機(jī)和從美國(guó)進(jìn)口的45R型牙輪鉆機(jī);(3)采用直流發(fā)電機(jī)組調(diào)速裝置的有從美國(guó)進(jìn)口的60R型牙輪鉆機(jī)。

牙輪鉆機(jī)上應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)不僅是為了節(jié)能，更重要的是為了提高鉆機(jī)的生產(chǎn)效率，降低維修工作量?；剞D(zhuǎn)機(jī)構(gòu)電動(dòng)機(jī)安裝在鉆桿的頂端，工作條件異常惡劣，以往使用的直流電動(dòng)機(jī)經(jīng)常損壞，維修工作量大，影響牙輪鉆機(jī)的正常作業(yè)和效率的提高。因此采用堅(jiān)固耐用的交流鼠籠型電動(dòng)機(jī)代替直流電動(dòng)機(jī)，用變頻調(diào)速裝置代替直流調(diào)速裝置，就成為人們公認(rèn)的牙輪鉆機(jī)電氣傳動(dòng)的發(fā)展方向。在牙輪鉆機(jī)上應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)的難點(diǎn)在于:鉆機(jī)的轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)等對(duì)調(diào)速裝的性能要求高，因?yàn)橛捎趲r層地質(zhì)條件的不同，鉆機(jī)在鉆進(jìn)工作時(shí)有可能被卡鉆，使回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)堵轉(zhuǎn)，這就要求調(diào)速裝置的機(jī)械特性曲線具有挖土機(jī)特性，并具有立即反轉(zhuǎn)和立即重新起動(dòng)、鉆進(jìn)功能;牙輪鉆機(jī)振動(dòng)大，對(duì)調(diào)速設(shè)備的防振要求高。變頻調(diào)速在牙輪鉆機(jī)中的應(yīng)用首先是由美國(guó)B-E公司在55R型牙輪鉆機(jī)上應(yīng)用。我國(guó)礦山的牙輪鉆機(jī)的變頻調(diào)速還在開發(fā)試驗(yàn)之中，尚未在推廣應(yīng)用。

2.3電動(dòng)輪汽車的電氣傳動(dòng)

目前，大型露天礦山的運(yùn)輸主要是采用無(wú)軌運(yùn)輸，而主要運(yùn)輸設(shè)備是大型汽車，特別是電動(dòng)輪汽車成為了大型露天礦山的主要運(yùn)輸設(shè)備。這是因?yàn)殡姎鈧鲃?dòng)比機(jī)械傳動(dòng)有更多的優(yōu)點(diǎn)。如調(diào)速性能好，響應(yīng)速度快，調(diào)速平滑無(wú)沖擊;可實(shí)現(xiàn)恒功率調(diào)節(jié)，能充分利用柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，耗油少;制動(dòng)安全，牽引特性好等。目前，世界各國(guó)大型露天礦，包括我國(guó)的大型露天礦都普遍采用電動(dòng)輪汽車。我國(guó)自1975年以來(lái)，引進(jìn)了不少電動(dòng)輪汽車，并成功研制開發(fā)了SF3102型100t和LN-3100型108t電動(dòng)輪汽車，與美國(guó)UnitRig公司合作制造了MARK-36型154t電動(dòng)輪汽車。

電動(dòng)輪汽車的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)主要有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的直流發(fā)電機(jī)-直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)-交流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，它通過(guò)控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，人們也在探討將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)輪汽車電氣傳動(dòng)的可能性。但目前尚未見到成功的先例。不過(guò)，作為大型露天礦山的主要運(yùn)輸設(shè)備的電動(dòng)輪汽車，人們會(huì)繼續(xù)努力，研究將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)輪汽車，以進(jìn)一步改善其調(diào)速性能，提高其運(yùn)輸能力。

3變頻器在地下礦山中的應(yīng)用

3.1變頻調(diào)速技術(shù)在礦井提升機(jī)中的應(yīng)用

礦井提升機(jī)是地下礦山運(yùn)輸?shù)闹饕O(shè)備。它是用一定的裝備沿井筒運(yùn)出礦石、廢石、升降人員及材料、設(shè)備等運(yùn)輸環(huán)節(jié)。礦井提升設(shè)備按井筒傾角可分為豎井提升設(shè)備和斜井提升設(shè)備;按提升容器可分為罐籠提升機(jī)和箕斗提升機(jī)等;按提用途可分為主提升機(jī)(專們或主性提升礦石，一般稱為主井提升機(jī))，副井提升機(jī)(提升廢石、升降人員、運(yùn)送材料和設(shè)備等，一般稱為副井提升機(jī))和輔助提升機(jī)(如天井電梯、檢修提升等)。

礦井提升是地下礦山生產(chǎn)的咽喉，所以，無(wú)論哪種提升機(jī)，對(duì)電氣傳動(dòng)的要求都很高，因?yàn)殡姎鈧鲃?dòng)系統(tǒng)性能的優(yōu)劣，可靠性的高低，都直接關(guān)系到礦山生產(chǎn)的效率和礦山生產(chǎn)的正常進(jìn)行。對(duì)礦井提升機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的要求是:有良好的調(diào)速性能，調(diào)速精度高，四象限運(yùn)行，能快速進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快，有準(zhǔn)確的制動(dòng)和定位功能，可靠性要求高等。

目前，我國(guó)地下礦山礦井提升機(jī)的電氣傳動(dòng)系統(tǒng)主要有:對(duì)于大型礦井提升機(jī)，主要采用直流傳動(dòng)系統(tǒng)，有采用直流電動(dòng)機(jī)-直流發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和晶閘管變流器-直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng);這兩種系統(tǒng)都存在著直流電動(dòng)機(jī)固有的缺點(diǎn)，如效率不高，維修工作量較大等。對(duì)于中、小型提升機(jī)，則多采用交流電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，如采用交流繞線式電動(dòng)機(jī)，使用電機(jī)轉(zhuǎn)子切換電阻調(diào)速，這種電氣傳動(dòng)系統(tǒng)雖然設(shè)備簡(jiǎn)單，但它是有級(jí)調(diào)速，調(diào)速性能差，效率低，大量的電能消耗在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子電阻上，而且可靠性也差。

將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用于礦井提升機(jī)是礦井提升機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。我國(guó)已有幾臺(tái)大型礦井提升機(jī)采用交-交變頻調(diào)速系統(tǒng)，取得了很好的效果，但其缺點(diǎn)是功率因數(shù)不高，諧波大，需加諧波和功率因數(shù)補(bǔ)償裝置。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，交-直-交電壓型變頻調(diào)速技術(shù)已開始在礦井提升機(jī)中應(yīng)用。例如國(guó)外已有礦山將有源前端三電平變頻器應(yīng)用于礦井提升機(jī)上，據(jù)介紹，采用這種變頻調(diào)速的交流提升機(jī)可以克服直流調(diào)速系統(tǒng)和交-交變頻調(diào)速系統(tǒng)的缺點(diǎn)，是提升機(jī)電氣傳動(dòng)的發(fā)展方向。對(duì)于小型交流提升機(jī)已有成功應(yīng)用變頻器的實(shí)例，如山東風(fēng)光電子有限公司和東營(yíng)市東萃科技有限公司合作開發(fā)的變頻器，成功地應(yīng)用于山東寧陽(yáng)縣華寧煤礦的380V,180kw的交流提升機(jī)上。

3.2變頻調(diào)速技術(shù)在空壓機(jī)中的應(yīng)用

空氣壓縮機(jī)是地下礦山生產(chǎn)的重要設(shè)備之一，它生產(chǎn)壓縮空氣，用以帶動(dòng)風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、風(fēng)動(dòng)裝巖機(jī)等設(shè)備以及其它風(fēng)動(dòng)工具，其耗電量在礦山總耗電量中占有相當(dāng)大的比重。深入分析空氣壓縮機(jī)的電能消耗情況，找出節(jié)能潛力，實(shí)現(xiàn)空氣壓縮機(jī)的節(jié)能運(yùn)行，將會(huì)降低礦山生產(chǎn)成本，提高其經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)以凡口鉛鋅礦為例說(shuō)明:

凡口鉛鋅礦坑口空壓機(jī)站共有6臺(tái)空氣壓縮機(jī)，其中4臺(tái)為日本日立空氣壓縮機(jī)。4臺(tái)日立壓縮機(jī)型號(hào):BTD2，排氣壓力7kg/cm2，排氣量103m3/min屬兩級(jí)壓縮活塞式壓縮機(jī)，其拖動(dòng)電機(jī)型號(hào)EFOU，額定功率450kW，額定電壓380V，額定電流892A，采用Y/Δ降壓起動(dòng)方式;2臺(tái)國(guó)產(chǎn)空氣壓縮機(jī)(活塞式空氣壓縮機(jī))，其拖動(dòng)電機(jī)為高壓(6kV)同步電動(dòng)機(jī)。6臺(tái)空氣壓縮機(jī)采用并聯(lián)運(yùn)行方式。一般情況下，只運(yùn)行2～3臺(tái)(其中一臺(tái)國(guó)產(chǎn)空氣壓縮機(jī))其余的空氣壓縮機(jī)作為備用?？諝鈮嚎s機(jī)站的容量是按最大排氣量并考慮備用來(lái)確定的，然而在實(shí)際的使用過(guò)程中，用氣設(shè)備的耗氣量是經(jīng)常變化的，當(dāng)耗氣量小于壓縮空氣站的排氣量時(shí)，便需對(duì)空氣壓縮機(jī)進(jìn)行控制，以減少排氣量使之適應(yīng)耗氣量的變化，否則空氣壓縮機(jī)排氣系統(tǒng)的壓力會(huì)升至不能允許的數(shù)值，使空氣壓縮機(jī)和用氣設(shè)備的零部件負(fù)載過(guò)大，并有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。凡口鉛鋅礦4臺(tái)日本日立空壓機(jī)采用的是多級(jí)壓力節(jié)流進(jìn)氣控制方式:即當(dāng)壓力低于6.2Mpa時(shí),打開全部進(jìn)氣閥,壓縮機(jī)組以100%負(fù)荷率狀態(tài)運(yùn)行;當(dāng)壓力達(dá)到6.2~6.5Mpa時(shí)關(guān)閉隙閥，壓縮機(jī)組以75%負(fù)荷率運(yùn)行;當(dāng)壓力達(dá)到6.8~7Mpa時(shí),關(guān)閉一個(gè)進(jìn)氣閥,壓縮機(jī)組以50%負(fù)荷率運(yùn)行,當(dāng)壓力達(dá)到7Mpa時(shí)關(guān)閉所有進(jìn)氣閥,壓縮機(jī)組進(jìn)入空載運(yùn)行狀態(tài).由于活塞式空氣壓縮機(jī)的起、停有著嚴(yán)格而復(fù)雜的規(guī)程，不允許頻繁起停。為了滿足井下用氣量的變化，一般由調(diào)度人員根據(jù)井下用氣量的時(shí)間變化特點(diǎn),把一天分為幾個(gè)時(shí)段，每一個(gè)時(shí)段需要開的空壓機(jī)臺(tái)數(shù)由該時(shí)段內(nèi)最大用氣量決定。在該時(shí)段內(nèi)，空壓機(jī)不允許增開或停開(特殊情況除外)。地下礦金屬礦山的空壓機(jī)站多采用這種方式，但這種控制方式很顯然存在一些比較大的缺點(diǎn):

(1)據(jù)統(tǒng)計(jì)，壓縮機(jī)組75%負(fù)荷運(yùn)行率為41%，50%負(fù)荷運(yùn)行率為14%。無(wú)論空氣壓縮機(jī)是處于75%、50%還是空載運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，管網(wǎng)壓力較正常供氣壓力要高，井下用氣量很顯然要小于供氣量，而這時(shí)各臺(tái)空氣壓縮機(jī)仍然全速生產(chǎn)壓縮空氣，帶來(lái)了不必要的電能浪費(fèi)。

(2)節(jié)精度低，在某一進(jìn)風(fēng)量工作狀態(tài)下壓力波動(dòng)大，特別在生產(chǎn)用風(fēng)量變化頻繁時(shí)期內(nèi)(用風(fēng)量大且變化頻繁)，不能穩(wěn)定風(fēng)壓;

(3)閥門動(dòng)作值在一次整定后經(jīng)常會(huì)變，有時(shí)會(huì)使整個(gè)壓風(fēng)系統(tǒng)工作壓力偏高，增大了單位壓風(fēng)量的功耗;

(4)當(dāng)空壓機(jī)運(yùn)行在75%、50%進(jìn)氣量的工作狀態(tài)下，進(jìn)氣流速增大，造成進(jìn)氣過(guò)程壓風(fēng)量的損失，降低了壓風(fēng)機(jī)的效率。

因此有必要對(duì)現(xiàn)有的調(diào)節(jié)方式進(jìn)行改進(jìn)，以節(jié)約電能，提高空壓機(jī)的運(yùn)行效率。我院和凡口鉛鋅礦合作，用變頻調(diào)速對(duì)其空壓機(jī)站進(jìn)行技術(shù)改造。

空壓機(jī)恒壓自動(dòng)控制變頻調(diào)速系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示:

圖1空氣壓縮機(jī)恒壓控制變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖

空壓機(jī)恒壓自動(dòng)控制變頻調(diào)速系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)5#空壓機(jī)和6#空壓機(jī)的輪換控制。5#空壓機(jī)和6#空壓機(jī)均可由新老兩套系統(tǒng)拖動(dòng)，這樣做有兩個(gè)目的:伒5#空壓機(jī)出現(xiàn)故障需要檢修時(shí)，新系統(tǒng)可迅速切換到6#機(jī)，以提高恒壓控制變頻調(diào)速系統(tǒng)的利用率;當(dāng)新系統(tǒng)出現(xiàn)故障需要停車檢修時(shí)，能夠很快地投入老系統(tǒng)運(yùn)行，不致于影響正常生產(chǎn);當(dāng)管網(wǎng)壓力超出恒壓調(diào)節(jié)范圍時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出增開或者減開一臺(tái)空壓機(jī)。

系統(tǒng)于1999年4月2日在凡口鉛鋅礦通過(guò)了驗(yàn)收，正式移交生產(chǎn)使用，系統(tǒng)運(yùn)行十分正常，滿足了生產(chǎn)的需要，達(dá)到了預(yù)期的目的。本系統(tǒng)的目的是為了節(jié)能，根據(jù)廣州金粵節(jié)能服務(wù)站對(duì)本系統(tǒng)做的節(jié)能測(cè)試:采用本空氣壓縮機(jī)恒壓控制變頻調(diào)速系統(tǒng)平均每天節(jié)電量2226kWh。按照年工作日330天計(jì)，則采用恒壓控制變頻調(diào)速系統(tǒng)每年可節(jié)電734629kWh，按照凡口鉛鋅礦現(xiàn)行電價(jià)0.7元/kWh計(jì)，每年可節(jié)約電費(fèi)51.42萬(wàn)元。本系統(tǒng)總共投資98萬(wàn)元，兩年內(nèi)即可收回全部投資。本系統(tǒng)應(yīng)用的成功為活塞式空氣壓縮機(jī)的節(jié)能運(yùn)行提供了重要的新手段，對(duì)于企業(yè)節(jié)能降耗，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有重要意義，有廣闊的推廣應(yīng)用前景。

3.3變頻調(diào)速技術(shù)在礦井通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用

礦井通風(fēng)機(jī)是地下礦山生產(chǎn)的主要用電設(shè)備之一，其節(jié)能運(yùn)行在礦山節(jié)電中占有重要的地位。礦井通風(fēng)機(jī)一般采用異步電機(jī)或同步電機(jī)拖動(dòng)，恒速運(yùn)轉(zhuǎn)，一般容量大，電機(jī)供電電壓高(6kV或10kV)。

礦山建設(shè)的特點(diǎn)是:巷道逐年加深，產(chǎn)量逐年增加，所需的通風(fēng)量逐年上升。但礦井通風(fēng)機(jī)在設(shè)計(jì)選型時(shí)，往往是按最大開采量時(shí)所需的風(fēng)量為依據(jù)的，一般都留有余量，因此礦井在投產(chǎn)后幾年甚至十幾年內(nèi)，礦井通風(fēng)機(jī)都是處在低負(fù)載下運(yùn)行。此外，通常礦山井下作業(yè)不均衡，一般夜班工作人員少，所需風(fēng)量也小，在節(jié)假日時(shí)，可能只有泵房等固定的井下場(chǎng)所的值班人員工作。盡管井下人員少，但也得照常向井下送風(fēng)，礦井通風(fēng)機(jī)一般不調(diào)節(jié)風(fēng)量，若要調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，傳統(tǒng)的方法是調(diào)節(jié)檔板。這種辦法雖然簡(jiǎn)單，但從節(jié)能的觀點(diǎn)看，是很不經(jīng)濟(jì)的。圖2所示為幾種調(diào)節(jié)風(fēng)量的方法節(jié)電比較。

圖2不同風(fēng)量調(diào)節(jié)方法功率消耗曲線

圖2中:1—擋板法;2—前導(dǎo)器法;3—液力耦合器;4—繞線電動(dòng)機(jī)切換轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速法;5—變頻調(diào)速法。

由圖2可見，變頻調(diào)速法在各種風(fēng)量調(diào)節(jié)方法中是最理想、最有效、最節(jié)能的調(diào)節(jié)方法。有關(guān)變頻調(diào)速技術(shù)在礦井通風(fēng)機(jī)中的應(yīng)用，仍以凡口鉛鋅礦為例說(shuō)明。

該礦的礦井通風(fēng)機(jī)都采用高壓電機(jī)傳動(dòng)，有高壓同步電機(jī)和高壓異步電機(jī)兩大類。由于礦井通風(fēng)機(jī)是礦山的耗電大戶，節(jié)電潛力很大，但它又是高壓電機(jī)傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速有一定困難。于是，長(zhǎng)沙礦山研究院與凡口鉛鋅礦、冶金自動(dòng)化研究院等單位合作，以老南風(fēng)井的6kV，800kW同步電機(jī)傳動(dòng)的礦井通風(fēng)機(jī)為對(duì)象，研制開發(fā)了同步電機(jī)直接高壓變頻器。1997年8月投入運(yùn)行，并于1998年4月28日通過(guò)了中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司的技術(shù)鑒定，獲得了部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。這是國(guó)內(nèi)第一臺(tái)同步電機(jī)直接高壓變頻器，節(jié)電效果十分顯著。新南風(fēng)井的礦井通風(fēng)機(jī)采用6kV,880KW高壓異步電機(jī)傳動(dòng)，高壓變頻器采用SIEMENS公司的SIMOVERTMV型三電平高壓變頻器。于2002年9月投入運(yùn)行，節(jié)電效果也是十分顯著的。下面分別簡(jiǎn)要介紹這兩種高壓變頻器。

(1)同步電機(jī)直接高壓變頻器

同步電機(jī)高壓變頻器主要有兩類，即他控式變頻調(diào)速系統(tǒng)和自控式變頻調(diào)速系統(tǒng)。他控式變頻調(diào)速系統(tǒng)所用的變頻裝置是獨(dú)立的，其輸出頻率直接由速度給定信號(hào)決定，屬速度開環(huán)控制。自控式變頻調(diào)速系統(tǒng)可以使同步電機(jī)不存在失步和振蕩等問(wèn)題，所以一般都采用自控式運(yùn)行。

我們與有關(guān)單位合作研制開發(fā)的這種同步電機(jī)直接高壓變頻調(diào)速裝置是采用交-直-交電流型變頻調(diào)速系統(tǒng)，屬自控式變頻調(diào)速系統(tǒng)，它由變頻器、同步電機(jī)、轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器以及控制系統(tǒng)組成。變頻器主電路采用晶閘管串聯(lián)組成的高壓閥串作為功率元件，它是利用同步電機(jī)的反電勢(shì)來(lái)關(guān)斷逆變器的晶閘管，它沒有強(qiáng)迫換流電路，因而主電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。變頻器的框圖如圖3所示。

圖3同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)原理框圖

圖3中，硬件全套設(shè)備由高壓開關(guān)切換柜(圖中未表示出)、整流柜、逆變柜、勵(lì)磁柜、控制柜、操作臺(tái)及交流進(jìn)線電抗器、直流平波電抗器、轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)器、光電編碼器等到部分組成。

根據(jù)凡口礦生產(chǎn)的情況需要，本高壓變頻器按周期性的固定頻率運(yùn)行，早班(7:00~16:00)變頻裝置運(yùn)行在40Hz，中班(16:00~19:00)運(yùn)行在35Hz，在19:00~20:00期間為放炮時(shí)間，變頻器運(yùn)行于40Hz，20:00~23:00運(yùn)行在35Hz，23:00~24:00期間為放炮時(shí)間，變頻器運(yùn)行于40Hz，0:00~3:00井下作業(yè)人員很少運(yùn)行于28Hz，3:00~4:00期間為放炮時(shí)間，變頻器運(yùn)行于40Hz，4:00~7:00運(yùn)行于28Hz。

經(jīng)廣州金粵節(jié)能服務(wù)站的節(jié)能測(cè)試及能量平衡測(cè)試，以及凡口礦老南風(fēng)井的實(shí)際記錄，在正常生產(chǎn)期間，節(jié)電率達(dá)42%;節(jié)假日時(shí)變頻器運(yùn)行于28Hz，節(jié)電率達(dá)73%。年節(jié)電為192.3萬(wàn)kWh，在不到一年的時(shí)間內(nèi)，就由節(jié)電費(fèi)用收回到了高壓變頻器的全部投資，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

(2)異步電機(jī)三電平高壓變頻器

在成功研制開發(fā)了老南風(fēng)井同步電機(jī)直接高壓變頻器的基礎(chǔ)上，根據(jù)深部開采的需要，對(duì)新南風(fēng)井的礦井通風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，我院和有關(guān)單位合作，經(jīng)過(guò)論證，最終決定采用引進(jìn)WOODS軸流式風(fēng)機(jī)和Siemens公司的SIMOVERTMV三電平高壓變頻器。該變頻器的原理圖如圖4所示。

圖4三電平變頻器主電路原理圖

但SIEMENS公司實(shí)際提供的這種三電平高壓變頻器的系統(tǒng)如圖5的框圖所示。

由圖5可見，6kV高壓電源經(jīng)三繞組降壓變壓器降壓，2組二次側(cè)繞組(接法、Y)，電壓各為1.2kV，經(jīng)各自的6脈沖整流橋整流成直流，直流電壓為3240V(正負(fù)電壓各為1620V)經(jīng)三電平逆變器變頻變壓，可輸出頻率可變的0~2300V的三相交流電壓;經(jīng)濾波器濾波后，再經(jīng)升壓變壓器升壓至6kV，供給6kV高壓電動(dòng)機(jī)調(diào)速。

圖5新南風(fēng)井高壓變頻器系統(tǒng)框圖

新南風(fēng)井高壓變頻器原訂為直接高壓變頻器，但由圖5可見，這實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)高低高式高壓變頻器，因?yàn)樗粌H有降壓變壓器，而且也有升壓變壓器。不過(guò)經(jīng)我們對(duì)其進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，其結(jié)果表明，盡管它是高-低-高式高壓變頻器，但并不影響它在生產(chǎn)中的應(yīng)用。

根據(jù)凡口礦目前的生產(chǎn)情況，高壓變頻器的運(yùn)行情況是:白班和中班，高壓變頻器運(yùn)行于40Hz，在晚班，由于井作業(yè)人員很少，高壓變頻器則運(yùn)行于30Hz，在節(jié)假日，則運(yùn)行于更低的頻率。據(jù)此，計(jì)算出節(jié)電效果，年平均節(jié)電為56%，年節(jié)電357.9萬(wàn)kWh，節(jié)電效果顯著達(dá)到了原計(jì)劃的節(jié)電目標(biāo)。

3.4關(guān)于球磨機(jī)、井下排水泵等是否可用變頻調(diào)速的問(wèn)題

球磨機(jī)、井下排水泵等設(shè)備容量大，都是礦山的高耗能設(shè)備。對(duì)于這些設(shè)備是否可以采用變頻調(diào)速來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行呢？我認(rèn)為，在這些設(shè)備上采用變頻調(diào)速是達(dá)不到節(jié)能目的的。

我們應(yīng)某金礦的委托，采用變頻器對(duì)球磨機(jī)進(jìn)行調(diào)速節(jié)能試驗(yàn)。當(dāng)變頻器的輸出頻率調(diào)整到48Hz和45Hz時(shí)，球磨機(jī)的電能消耗雖有所降低，但磨礦質(zhì)量有很大降低，此時(shí)球磨機(jī)的出礦粒度由原來(lái)不調(diào)速時(shí)的300目粒度占99%，分別下降到90%和58%。可見這種工藝、設(shè)備條件下，不宜采用變頻調(diào)速節(jié)能運(yùn)行。

另外，我看到有的文章說(shuō)，變頻器用于井下排水泵站的節(jié)能[3]。我認(rèn)為，這是不現(xiàn)實(shí)的。因?yàn)槿魏蔚V山為排出井下的涌水，都在井底設(shè)有水倉(cāng)。值班工人根據(jù)水倉(cāng)水位確定開仃水泵及開仃幾臺(tái)水泵，因此它不需進(jìn)行流量的調(diào)節(jié)。所以，它不需要采用變頻器。對(duì)于地面生活供水或工業(yè)供水的泵站，由于需要根據(jù)用水量的多少來(lái)調(diào)節(jié)供水量，在這種情況下，采用變頻調(diào)速以調(diào)節(jié)流量，可達(dá)到節(jié)能的目的。

在礦山中，還有一些小型設(shè)備可以采用變頻調(diào)速節(jié)能，如螺旋給料機(jī)、沙泵等，在此就不一一介紹了。

4選擇變頻器應(yīng)注意的事項(xiàng)

變頻器，特別是高壓變頻器價(jià)格昂貴，如選擇不當(dāng)，達(dá)不到節(jié)電和提高生產(chǎn)效率的目的，以致造成浪費(fèi)和不必要的麻煩和損失。在這里，提供一些選擇變頻器的意見，供參考。

4.1根據(jù)工藝要求選擇變頻器

(1)電機(jī)調(diào)速雖是風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)能的有效途徑，但并非凡是風(fēng)機(jī)、水泵都能采用調(diào)速節(jié)電。對(duì)于工藝參數(shù)基本穩(wěn)定，不需要調(diào)速的風(fēng)機(jī)、水泵可以采用高效節(jié)能電機(jī)和高效節(jié)能風(fēng)機(jī)，以提高系統(tǒng)效率。對(duì)于已建成而配置不合理的風(fēng)機(jī)可以通過(guò)采用更換電機(jī)，調(diào)節(jié)葉片角度等方法達(dá)到節(jié)電的目的。選擇調(diào)速節(jié)能時(shí)應(yīng)注意:風(fēng)機(jī)、水泵的轉(zhuǎn)速變化范圍不宜太大，通常最低轉(zhuǎn)速不少于額定轉(zhuǎn)速的50%，一般調(diào)速范圍在100%~70%之間為宜，因?yàn)楫?dāng)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速的40%~50%時(shí)，風(fēng)機(jī)、水泵本身的效率明顯下降，是不經(jīng)濟(jì)的;調(diào)速范圍確定時(shí)，應(yīng)注意避開機(jī)組的機(jī)械臨界共振轉(zhuǎn)速，否則調(diào)速至該諧振頻率時(shí)，將可能損壞機(jī)組。

(2)進(jìn)行可行性分析

在選擇要進(jìn)行的變頻調(diào)速的設(shè)備對(duì)象以后，應(yīng)從提高效率或提高產(chǎn)品質(zhì)量的需要情況，從節(jié)約電能的情況進(jìn)行分析、計(jì)算，并與變頻器的投資進(jìn)行比較，計(jì)算出變頻器的投資回收期。一般來(lái)說(shuō)，如能從節(jié)約的電費(fèi)或從提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高效率等方面所得的收益中，在兩年內(nèi)償還變頻器的投資，都應(yīng)認(rèn)為是可行的。同時(shí)還應(yīng)分析外部條件是否滿足變頻器的使用要求。

(3)變頻器的可靠性

變頻器的可靠性如何，直接決定了變頻器能否成功地應(yīng)用于生產(chǎn)。這是選擇哪種變頻器的首要條件。有的礦山所購(gòu)買的變頻器可靠性不高，加之自身的維修技術(shù)力量不強(qiáng)，變頻器出了故障，只好仃下，甚至棄用。造成損失，同時(shí)也為變頻器的繼續(xù)推廣應(yīng)用帶來(lái)負(fù)面影響。

(4)根據(jù)生產(chǎn)廠家提供的技術(shù)規(guī)格和技術(shù)參數(shù)來(lái)選擇變頻器在按工藝要求、電源條件、場(chǎng)地及容量等選擇了變頻器方案后，再具體到選擇哪個(gè)廠家的哪種高壓變頻器。在選擇變頻器時(shí)可以根據(jù)廠家提供的產(chǎn)品樣本等技術(shù)資料及報(bào)價(jià)表來(lái)選擇。

變頻器的制造廠家和經(jīng)銷商都會(huì)向準(zhǔn)備購(gòu)買變頻器的用戶提供樣本及報(bào)價(jià)。在樣本中，廠家公開說(shuō)明其產(chǎn)品種類、特性、技術(shù)指標(biāo)和特點(diǎn)，用戶在訂貨前通過(guò)對(duì)產(chǎn)品樣本資料可以對(duì)其產(chǎn)品有大概了解。因此對(duì)產(chǎn)品樣本的閱讀和了解是比較各廠家變頻器性能的重要依據(jù)。

4.2主要應(yīng)考慮的技術(shù)規(guī)格和技術(shù)參數(shù)

(1)型號(hào)

各廠家生產(chǎn)的變頻器的型號(hào)多是系列號(hào)和容量的組合，通過(guò)對(duì)型號(hào)和規(guī)格得了解，

可以確認(rèn)該廠家生產(chǎn)的品種，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，不一定會(huì)使用到全系列的變頻器，但可以從型號(hào)、規(guī)格、所采用的功率元件、控制技術(shù)等方面判斷廠家的實(shí)力和生產(chǎn)態(tài)勢(shì)，甚至可以從一個(gè)方面判斷其產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品品種齊全，容量覆蓋范圍大，功率元件及控制技術(shù)先進(jìn)的廠家，一般來(lái)說(shuō)其實(shí)力強(qiáng)，生產(chǎn)態(tài)勢(shì)好，產(chǎn)品質(zhì)量一般來(lái)說(shuō)也會(huì)有較好的保障。

(2)效率

變頻器效率的高低，直接關(guān)系到變頻器調(diào)速節(jié)能的多少，因?yàn)樵谧冾l器運(yùn)行時(shí)，變頻

器本體也要消耗一部分電能。一般來(lái)說(shuō)直接高壓變頻器的效率都可達(dá)到0.97~0.98,而高-低-高式高壓變頻器由于多一個(gè)變壓器的損耗，使其系統(tǒng)效率有所降低。

(3)功率因數(shù)

在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)，功率因數(shù)的變化是一項(xiàng)重要指標(biāo)。最好是在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)功率因數(shù)都保持在0.95以上，以使其符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB3485-83的標(biāo)準(zhǔn)，這只有電壓型變頻器和IGBT單相變頻器串聯(lián)的高壓變頻器能夠滿足此項(xiàng)規(guī)定。而電流型變頻器較難滿足這項(xiàng)要求。

(4)諧波

國(guó)家對(duì)電網(wǎng)諧波有嚴(yán)格要求。限制用戶非線性諧波設(shè)備注入電網(wǎng)的諧波電流，是限制電網(wǎng)電壓正弦波畸變的關(guān)鍵。所用的高壓變頻器的諧波(即裝置對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的諧波)必須符合國(guó)標(biāo)GB/T14549-93“電能質(zhì)量、公用電網(wǎng)諧波”的規(guī)定，在國(guó)際上要符合IEEE-519標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。對(duì)于電流型變頻器如采用六脈沖整流，則5次、7次諧波都超過(guò)了這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)采用12脈沖整流或附加諧波補(bǔ)償措施。

(5)輸出容量和額定輸出電流

變頻器輸出容量以kVA或kW表示，它代表可以供給電動(dòng)機(jī)的輸出功率。用kW表示時(shí)，一般以四極標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)為基礎(chǔ)考慮;用kVA表示，需進(jìn)行核算。額定輸出電流是在額定電壓下變頻器能夠連續(xù)輸出的電流值。在以輸出容量為標(biāo)準(zhǔn)選擇了變頻器以后，還應(yīng)對(duì)額定輸出電流進(jìn)行核算，以使電動(dòng)機(jī)的額定電流不要超過(guò)變頻器的額定輸出電流。

(6)率范圍

由最低使用頻率和最高頻率定義調(diào)速范圍。最低使用頻率的意思與起動(dòng)頻率不同。起動(dòng)頻率很小時(shí)，并不一定能使電機(jī)從該頻率起動(dòng)。變頻器要對(duì)最高頻率設(shè)定，對(duì)風(fēng)機(jī)、水泵的最高頻率應(yīng)設(shè)定(即箝位)在50Hz，所有的變頻器都可滿足這個(gè)要求，在選擇變頻器時(shí)可不作考慮，但使用中需注意此點(diǎn)。

(7)電源容量和允許電壓變化范圍

供給變頻器的電源容量應(yīng)足夠大，電源電壓變化范圍應(yīng)在變頻器允許的范圍。用戶在選擇變頻器時(shí)應(yīng)根據(jù)自己電網(wǎng)容量及電網(wǎng)電壓的變化情況，對(duì)變頻器進(jìn)行選擇。曾有一個(gè)礦山因電壓波動(dòng)范圍超過(guò)了變頻器的允許范圍，而使變頻器不能正常應(yīng)用。

(8)保護(hù)功能

變頻器樣本中一般表明其保護(hù)功能，這是為了檢測(cè)出變頻器的異常情況和防止外部原因及內(nèi)部異常對(duì)變頻器造成損害，保護(hù)變頻器正常運(yùn)行和變頻器安全可靠。因此保護(hù)種類是否齊全、完善，從一個(gè)方面反映變頻器質(zhì)量和運(yùn)行的安全可靠性。

(9)價(jià)格

變頻器價(jià)格是用戶最關(guān)心的問(wèn)題之一，用戶應(yīng)了解廠家或經(jīng)銷商所報(bào)出的價(jià)格的具體含義和具體內(nèi)容，及服務(wù)內(nèi)容，以及任選件價(jià)格等。還應(yīng)與其它廠家的變頻器進(jìn)行綜合比較。

5結(jié)束語(yǔ)

《中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法》第39條，已將變頻調(diào)速技術(shù)列為通用節(jié)能技術(shù)加以推廣。在礦山推廣應(yīng)用變頻器節(jié)能是重要目的之一，如風(fēng)機(jī)、水泵;同時(shí)也有提高生產(chǎn)效率、降低維修工作量、提高產(chǎn)品質(zhì)量等目的，如電鏟、牙輪鉆機(jī)、礦井提升機(jī)等。在礦山應(yīng)用變頻器和其它工業(yè)部門有相同之處，也有不同之處，如電鏟、牙輪鉆機(jī)、礦井提升機(jī)等設(shè)備應(yīng)用變頻器有一豺特殊要求，所用的變頻器還有一些技術(shù)開發(fā)工作要做。建議有關(guān)科研院所、變頻器生產(chǎn)廠家和礦山用戶共同合作，開發(fā)我國(guó)礦山設(shè)備使用的變頻器。

本文的目的在于拋磚引玉。由于作者的水平有限，資料不夠，經(jīng)驗(yàn)不足，所述內(nèi)容錯(cuò)誤之處在所難免，所論觀點(diǎn)也屬一孔之見，歡迎讀者和朋友們批評(píng)指正。

參考文獻(xiàn)

[1]采礦手冊(cè)[M].冶金工業(yè)出版社,1991,(6).

第7篇

煉鋼一次除塵風(fēng)機(jī)高壓變頻器采用交－直－交高壓方式，高壓變頻器每相由8個(gè)功率單元串聯(lián)而成，各個(gè)功率單元由輸入隔離變壓器的二次隔離線圈分別供電，功率單元為交－直－交結(jié)構(gòu)，相當(dāng)于一個(gè)三相輸入、單相輸出的低壓電壓源型變頻器，主電路開關(guān)器件為IGBT。功率單元由主電路包含整流濾波電路，逆變電路，旁通電路三部分。功率單元的輸入額定電壓AC750V，經(jīng)熔斷器進(jìn)入三相整流橋整流，經(jīng)電解電容濾波，變?yōu)橹绷麟?逆變電路由四只IGBT組成單相全橋逆變電路。將直流電變?yōu)镾PWM波輸出。旁通電路由一個(gè)單相橋整流和一只可控硅組成，旁通電路的作用是在功率單元發(fā)生某些故障時(shí)，把四只IGBT全部關(guān)閉，故障單元不再有輸出波形，此時(shí)把旁通的可控硅打開，使外電路電流流過(guò)本功率單元時(shí)通行無(wú)阻，旁通整流橋?yàn)榻涣麟娏魈峁┩贰９β蕟卧?lián)多電平PWM電壓源型變頻器拓?fù)鋱D如圖1、圖2所示。控制電路由光信號(hào)通信電路、IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路、可控硅驅(qū)動(dòng)電路、故障檢測(cè)電路等組成，變頻器主控制器與功率單元之間的信號(hào)傳輸采用光纖，具有良好的抗電磁干擾性能，功率單元IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)自于變頻器主控制器。

2調(diào)速系統(tǒng)的改進(jìn)

⑴為保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行及達(dá)到好的節(jié)電效果，風(fēng)機(jī)傳動(dòng)采用高壓變頻器進(jìn)行控制，風(fēng)機(jī)傳動(dòng)設(shè)備變頻改造時(shí)拆除電動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)之間的液力偶合器，對(duì)電機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行改造，將原基礎(chǔ)打去-1000mm至鋼筋網(wǎng)層，重新焊接鋼筋制作澆筑基礎(chǔ)，電機(jī)前移與風(fēng)機(jī)直接相連。實(shí)施前后見對(duì)比圖3、圖4。⑵變頻調(diào)速系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行通訊連接，從現(xiàn)場(chǎng)PLC控制系統(tǒng)發(fā)出變頻器的啟動(dòng)、停機(jī)等信號(hào)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，根據(jù)運(yùn)行工況按設(shè)定頻率，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。變頻器具有非常完善的自診斷和保護(hù)功能，變頻器有過(guò)電壓、過(guò)電流、欠電壓、缺相，變頻器過(guò)載、變頻器過(guò)熱、電機(jī)過(guò)載、輸出接地、輸出短路等保護(hù)功能，變頻器配備漢字顯示的液晶顯示屏，可實(shí)現(xiàn)變頻器參數(shù)設(shè)定和顯示電機(jī)電壓、電流、頻率等狀態(tài)參數(shù);一旦變頻器發(fā)生故障，進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，系統(tǒng)自動(dòng)記錄故障原因、故障位置及發(fā)生故障時(shí)變頻器各狀態(tài)參數(shù)，便于故障排除。

3運(yùn)行分析

轉(zhuǎn)爐一次除塵風(fēng)機(jī)在改造前，風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行在1250r/min，電機(jī)功率因素0．88，風(fēng)機(jī)電機(jī)電流120A左右，風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行在500r/min，風(fēng)機(jī)電機(jī)電流40A左右，自2011年6月至2012年8月轉(zhuǎn)爐一次除塵三臺(tái)風(fēng)機(jī)電機(jī)采用高壓變頻器控制系統(tǒng)投入運(yùn)行后，風(fēng)機(jī)高速運(yùn)行時(shí)電機(jī)電流在97A左右，風(fēng)機(jī)低速運(yùn)行時(shí)電機(jī)電流在6A左右，功率因素0．98，具體參數(shù)見表1。

4節(jié)能計(jì)算

一座轉(zhuǎn)爐每天平均冶煉32爐，每爐平均冶煉時(shí)間35min，一個(gè)冶煉周期中，吹氧冶煉時(shí)間16min，兌鐵時(shí)間3min，風(fēng)機(jī)需高速運(yùn)轉(zhuǎn)1250r/min，高速運(yùn)行時(shí)間在19min，風(fēng)機(jī)變頻改造前后高速狀態(tài)下電機(jī)電流差120-97=23A，電壓10kV，風(fēng)機(jī)電機(jī)在高速狀態(tài)下每天節(jié)省電量為(23×10)×(32×19)/60=2331kWh。一個(gè)冶煉周期中，出鋼過(guò)程中需低速運(yùn)轉(zhuǎn)在500r/min，每爐鋼低速運(yùn)行時(shí)間約16min，風(fēng)機(jī)變頻改造前后低速狀態(tài)下電機(jī)電流差40-6=34A，電壓10kV，一臺(tái)風(fēng)機(jī)電機(jī)在低速狀態(tài)下每天節(jié)省電量約為:(34×10)×(32×16)/60=2901kWh。一臺(tái)除塵風(fēng)機(jī)在變頻器調(diào)速運(yùn)行，每天節(jié)省電量約為2331+2901=5232kWh。一臺(tái)風(fēng)機(jī)全年運(yùn)行時(shí)間按340天計(jì)算，電費(fèi)成本為0．37元/度，一臺(tái)除塵風(fēng)機(jī)全年節(jié)省電費(fèi)約為=5232×340×0．37=65．82萬(wàn)元。三臺(tái)除塵風(fēng)機(jī)在變頻調(diào)速運(yùn)行后，全年節(jié)省電費(fèi)約為=3×65．82=197．46萬(wàn)元。

5結(jié)語(yǔ)

第8篇

深圳華能公司是我國(guó)從頻技術(shù)最早的企業(yè)之一。許多負(fù)載第一次應(yīng)用變頻技術(shù)都有深圳華能公司的參與，如輸油泵(87年大慶采油二廠集輸站11套)、20噸橋式起重機(jī)(89年獨(dú)山子石化公司煉油廠)、焦化橋式吊車(91年茂名石化公司)、20噸轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)及氧槍升降(93年承德鋼廠三套)、腈綸紡絲生產(chǎn)線(94年大慶化纖廠)、2.8m×44m回轉(zhuǎn)窯(90年株州有色金屬冶煉廠)、3.6m×30m煅燒爐(92年唐山堿廠)、大型輥道(93年鞍鋼中型廠后送工序改造采用變頻50多臺(tái))、海上平臺(tái)電源(92年南海石油西部公司裝備部)、150HZ/160V200KW電源(89年邵陽(yáng)化纖廠9套、吉林化纖廠28套、湖北化纖廠14套、九江化纖廠12套、宜賓化纖廠8套)、1250KW/6000V電場(chǎng)引風(fēng)機(jī)(98大慶新華電廠二套)、高壓氨泵(97年長(zhǎng)嶺煉油廠、遼河化肥廠)等。在化纖行業(yè)，其業(yè)績(jī)多多，下面逐一說(shuō)明。

2腈綸生產(chǎn)線

紡絲的工藝復(fù)雜，工位多，要求張力控制，有的要求位置控制。大慶腈綸廠95年對(duì)其引進(jìn)美國(guó)CHEMTEX公司采用美國(guó)ACC工藝技術(shù)的年產(chǎn)5萬(wàn)噸腈綸生產(chǎn)線進(jìn)行了變頻PLC改造。我們采用了“同步運(yùn)行方式”，設(shè)置“無(wú)張力控制環(huán)節(jié)”、“松緊架同步裝置”、“總線速度控制方式”、“轉(zhuǎn)矩矢量控制”等技術(shù)，使整條生產(chǎn)線20個(gè)絲束處理單元同步運(yùn)行，平穩(wěn)可靠，牽伸倍率由1.04到1.4，年增產(chǎn)達(dá)382噸，故障降低、節(jié)省維修費(fèi)57.5萬(wàn)元，年提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高等級(jí)合格率經(jīng)濟(jì)效益達(dá)325萬(wàn)元，年節(jié)電58萬(wàn)kW。97年該項(xiàng)目通過(guò)中國(guó)石化總公司鑒定，專家結(jié)論達(dá)到90年代國(guó)際先進(jìn)水平。

蘭化化學(xué)纖維廠是我國(guó)1965年從英國(guó)考陶爾茨(Courtaulds)引進(jìn)的第一套8000t/a腈綸生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)工藝采用硫氰酸鈉一步法。

腈綸生產(chǎn)過(guò)程是一種相當(dāng)精細(xì)的生產(chǎn)過(guò)程，調(diào)速精度要求非常高。除纖維的成型和后處理以及毛條加工直接依賴調(diào)速外，紡前準(zhǔn)備和原液系統(tǒng)的液位、壓力、流量控制以及生產(chǎn)的平穩(wěn)性、絲束質(zhì)量、能耗、物耗等都與調(diào)速性能有直接或間接的關(guān)系。該紡絲生產(chǎn)線長(zhǎng)達(dá)170m，各道工序絲束的運(yùn)行速度都是根據(jù)工藝要求來(lái)設(shè)定的。原設(shè)計(jì)速度控制系統(tǒng)全部采用滑差電機(jī)、直流電機(jī)及與其配套的電子系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但由于原英國(guó)裝置已運(yùn)行20多年，設(shè)備嚴(yán)重老化、故障率高，加上設(shè)備本身復(fù)雜，維修量大，生產(chǎn)上往往一處波動(dòng)都會(huì)引起全線波動(dòng)，甚至造成全線停車，生產(chǎn)穩(wěn)定性差，非計(jì)劃停車次數(shù)多，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。

1995年對(duì)紡絲生產(chǎn)線的調(diào)速系統(tǒng)及主要調(diào)速設(shè)備進(jìn)行了全面改造。三條紡絲生產(chǎn)線共安裝變頻調(diào)速器113臺(tái)，全部淘汰了滑差電機(jī)和直流電機(jī)，生產(chǎn)穩(wěn)定性明顯提高，非計(jì)劃停車次數(shù)逐步減少，廢絲、廢膠量明顯降低，產(chǎn)品質(zhì)量有了顯著的提高。

采用變頻調(diào)速技術(shù)后，1995年產(chǎn)量達(dá)到16000t/a，把原設(shè)計(jì)能力翻了一番。這一成績(jī)的取得，除設(shè)備改造更新后，積極大膽廣泛地采用變頻調(diào)速技術(shù)也是關(guān)鍵因素，僅增加產(chǎn)量一項(xiàng)，每年即可創(chuàng)效益近500萬(wàn)元以上。

變頻調(diào)速技術(shù)因其穩(wěn)定性好，可靠性高，大大提高了設(shè)備的運(yùn)行周期，使過(guò)去由于電氣儀表原因造成的非計(jì)劃停車次數(shù)大幅度下降，每年可增加產(chǎn)量近150噸，增加效益近百萬(wàn)元。產(chǎn)品質(zhì)量有了明顯提高，廢絲、廢膠率逐年下降，NaSCN等原料的單耗亦下降，生產(chǎn)成本降低。

1995年與1993年相比，減少?gòu)U絲294.004噸，廢膠450.151噸，增加利潤(rùn)89.49萬(wàn)元;節(jié)約NaSCN320.16噸，增加利潤(rùn)192.096萬(wàn)元，節(jié)約材料費(fèi)近30萬(wàn)元。合計(jì)增加效益311.50萬(wàn)元。

從表1可知，節(jié)電效果顯著，經(jīng)實(shí)測(cè)，當(dāng)用變頻調(diào)速器協(xié)調(diào)控制時(shí)，電機(jī)使用功率平均比原來(lái)下降50%以上。

該廠目前有200臺(tái)電動(dòng)機(jī)使用了變頻調(diào)速器，其使用變頻器前電動(dòng)機(jī)功率總和為828.4kW，使用后功率總和為467.61kW。每臺(tái)電動(dòng)機(jī)按設(shè)計(jì)一年運(yùn)行8000小時(shí)，(實(shí)際上大于8000小時(shí))則每年可節(jié)電288萬(wàn)kW.h，每度電按0.21元計(jì)，每年可節(jié)約60萬(wàn)元左右。200臺(tái)變頻器投資約300萬(wàn)元，綜合效益1000萬(wàn)元。

3滌綸前紡生產(chǎn)線

儀征化纖聯(lián)合公司滌綸一廠前紡變頻控制系統(tǒng)是80年代引進(jìn)西德AEG公司技術(shù)，由國(guó)內(nèi)組裝的SCR逆變器，由于系統(tǒng)是分立器件，可靠性低，由于SCR不能自關(guān)斷、要是使其關(guān)斷，增加強(qiáng)迫關(guān)斷電路，使設(shè)備體積增大。由計(jì)量泵和卷繞機(jī)構(gòu)組成一條生產(chǎn)線，計(jì)量泵有24臺(tái)、由1臺(tái)變頻器控制，卷繞由7輥、5輥和喂入輪組成。7輥有7臺(tái)電機(jī)，由1臺(tái)變頻器控制;5輥有5臺(tái)電機(jī)，由1臺(tái)變頻器控制，喂入輪1臺(tái)電機(jī)由單臺(tái)變頻器控制。為了保證精度，從計(jì)量泵到卷繞機(jī)構(gòu)共計(jì)37臺(tái)電機(jī)全部采用永磁或永磁反應(yīng)式同步電機(jī)，卷繞7輥、5輥和喂入輪嚴(yán)格按工藝給定的比例運(yùn)行，保證微張力牽伸。并要求在低速伸頭完成后，卷繞各輥按比例和固定的斜率升到高速生產(chǎn)。原系統(tǒng)為4備1(或2備1)系統(tǒng)，即有4條常用生產(chǎn)線，1條線后備，主回路由電磁接觸器聯(lián)鎖切換，控制信號(hào)的邏輯電路由中間繼電器構(gòu)成并完成切換，而模擬電路(如設(shè)定信號(hào)、比例信號(hào))的切換，靠更換接插頭電纜完成，切換很頻繁，與中央控制的邏輯聯(lián)系靠很多中間繼電器來(lái)完成。由于控制落后，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)，已造成必然。1993年深圳華能公司和滌綸一廠工同設(shè)計(jì)了由富士變頻器和可編程控制器組成的前紡電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)頻率設(shè)定電路采用數(shù)字設(shè)定方法，不僅達(dá)到工藝要求的高精度要求，設(shè)定分辨率達(dá)到0.01Hz，而且從根本上解決了模擬設(shè)定電路的溫度漂移問(wèn)題。在調(diào)試和生產(chǎn)運(yùn)行中證明了這一點(diǎn)。

系統(tǒng)的所有操作，即變頻器的啟動(dòng)、停止，包括現(xiàn)場(chǎng)的低速、高速信號(hào)和系統(tǒng)間的連鎖信號(hào)與儀表系統(tǒng)的信號(hào)控制、主臺(tái)與備臺(tái)的切換邏輯連鎖，全部用1臺(tái)PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)，大大簡(jiǎn)化了外部接線，省去了所有的中間繼電器，從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性，因?yàn)镻LC的所有輸入、輸出均有指示，也為系統(tǒng)的維護(hù)帶來(lái)很多便利條件。

以主臺(tái)與備臺(tái)的切換舉例，原系統(tǒng)在主備臺(tái)切換時(shí)，有專用的切換控制柜，在切換柜上完成主回路的切換，有一批中間繼電器完成相應(yīng)的邏輯連鎖。變頻器的模擬設(shè)定等信號(hào)要靠接插件改變連接來(lái)實(shí)現(xiàn)，而現(xiàn)在的系統(tǒng)只要一只轉(zhuǎn)換開關(guān)，就可將主回路的切換和控制回路、設(shè)定電路的所有信號(hào)的切換工作完成，中間邏輯、連鎖邏輯完全由PLC的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而大大簡(jiǎn)化了切換操作，提高了切換速度，降低了故障率。

4切斷機(jī)

儀征化纖工業(yè)聯(lián)合公司滌綸四廠紡絲車間切斷機(jī)為20世紀(jì)80年代引進(jìn)德國(guó)產(chǎn)品，屬雙閉環(huán)直流調(diào)速控制，投產(chǎn)以來(lái)，逐漸暴露一點(diǎn)問(wèn)題，不能適應(yīng)“安、穩(wěn)、長(zhǎng)、滿、優(yōu)”的要求，其問(wèn)題是:

(1)系統(tǒng)振蕩?？刂葡到y(tǒng)屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速，對(duì)速度環(huán)，電流環(huán)和反饋等參數(shù)的調(diào)整配合要求相當(dāng)高。稍有參數(shù)調(diào)整不當(dāng)，反饋信號(hào)干擾，就會(huì)產(chǎn)生切斷機(jī)刀盤振蕩，造成切絲長(zhǎng)度不等，機(jī)械齒輪磨損等，嚴(yán)重影響紡絲的正常運(yùn)行。

(1)插卡故障高。由于該系統(tǒng)由兩組可控硅實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，現(xiàn)場(chǎng)操作正、反轉(zhuǎn)頻繁，系統(tǒng)經(jīng)常在兩個(gè)象限間變化，因而封鎖邏輯功能負(fù)擔(dān)很重。在使用過(guò)程中，曾出現(xiàn)封鎖邏輯損壞現(xiàn)象。

(3)制動(dòng)抱閘卡死。系統(tǒng)制動(dòng)部分采用電磁抱閘原理。實(shí)際運(yùn)行中，啟停車相當(dāng)頻繁，而制動(dòng)單元摩擦片極易損壞并卡死，現(xiàn)場(chǎng)條件又使得換卸工作相當(dāng)不便，這種類型故障往往需相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間才能修復(fù)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

(4)電機(jī)碳刷磨損快、火花大。直流電機(jī)及測(cè)速發(fā)電機(jī)碳刷磨損快，經(jīng)常造成火花增大，從而使系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性降低，并增加了日常工作的維護(hù)量。

為此，1993年在深圳華能的配合下，對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了改造，設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)如下:

4.1新系統(tǒng)的特點(diǎn)

(1)在新系統(tǒng)中，核心環(huán)節(jié)變頻單元，選擇了具有90年代水平日本富士公司生產(chǎn)的FRN5000G7S系列變頻器，該變頻器控制器采用了雙16位CPU，并具有高速轉(zhuǎn)矩限定，轉(zhuǎn)差率補(bǔ)償控制等特殊功能。對(duì)中心環(huán)節(jié)-信號(hào)處理單元，選擇了具有90年代先進(jìn)水平的可編程控制器。

(2)新系統(tǒng)中采用了微處理機(jī)，增加了全工藝流程顯示功能，一旦出現(xiàn)故障，馬上能采取相應(yīng)的處理手段，充分利用富士變頻器的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)輸出電流、輸出頻率(輸出轉(zhuǎn)速)都做了限定(并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理)，從而提供了系統(tǒng)的可靠性。

(3)利用國(guó)產(chǎn)交流電機(jī)與系統(tǒng)配套，采用原系統(tǒng)中的產(chǎn)量顯示功能，可靠并降低了成本。

(4)由于富士變頻控制器、微處理機(jī)都具有計(jì)算機(jī)通訊接口，便于今后系統(tǒng)擴(kuò)充，系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。實(shí)踐證明，新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是十分成功的。

4.2新系統(tǒng)的運(yùn)行效果

新系統(tǒng)于1993年3月制造完成，4月調(diào)試空運(yùn)成功。7月上機(jī)運(yùn)行，經(jīng)過(guò)5個(gè)月的運(yùn)行，證明其性能優(yōu)異，完全滿足工藝生產(chǎn)要求。運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，無(wú)任何故障出現(xiàn)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，完全達(dá)到原系統(tǒng)的指標(biāo)，經(jīng)試用證明，新系統(tǒng)的運(yùn)行效果如下:

(1)該系統(tǒng)控制性能，產(chǎn)品適應(yīng)范圍(調(diào)速范圍)達(dá)到并超過(guò)了原德國(guó)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，切斷速度在原設(shè)計(jì)50~350m/min之內(nèi)系統(tǒng)控制穩(wěn)定，并根據(jù)工藝要求可調(diào)。

(2)新系統(tǒng)保護(hù)功能強(qiáng)(13種)，并具有故障記憶、自診斷、顯示功能。對(duì)分析故障及解決問(wèn)題提供了強(qiáng)有力的手段。

(3)調(diào)試簡(jiǎn)單。新系統(tǒng)所有參數(shù)的設(shè)定及修改均由面板的主鍵盤來(lái)完成。與以前的系統(tǒng)相比，大大縮短了時(shí)間，簡(jiǎn)化了調(diào)整方法，使其更易掌握。

(4)新系統(tǒng)中采用的變頻器具有很多獨(dú)特的、有實(shí)用價(jià)值的功能。如高速轉(zhuǎn)矩的計(jì)算、轉(zhuǎn)矩的限定、電流限定等功能。這些特性保證了新系統(tǒng)的性能優(yōu)異。

(5)新系統(tǒng)功率因數(shù)高，諧波成分小。因?yàn)橄到y(tǒng)中變頻器整流側(cè)采用的二極管橋，因此實(shí)測(cè)功率因數(shù)都很高，均在0.95以上，而原設(shè)計(jì)系統(tǒng)功率因數(shù)值僅在0.45~0.8之間。

(6)新系統(tǒng)有比較優(yōu)越的價(jià)格性能比，而且體積小，重量輕，更換方便。

(7)系統(tǒng)可靠性高。由于該系統(tǒng)采用交流電機(jī)，無(wú)滑環(huán)和炭刷、不可能打火和更換，提高了設(shè)備可靠性。

(8)提高生產(chǎn)效益。原切斷機(jī)投產(chǎn)以來(lái)，累計(jì)故障停產(chǎn)50次，每次平均1.5天。

(9)電控系統(tǒng)比較如表2所示。

5長(zhǎng)絲高速紡

天津石油化工廠高速紡螺桿擠壓機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是80年代由日本引進(jìn)的。經(jīng)過(guò)幾年來(lái)(特別是近年來(lái))的運(yùn)行，逐漸暴露出了問(wèn)題。

(1)不適應(yīng)符合品種大范圍變化的需求，生產(chǎn)過(guò)程中時(shí)有跳閘現(xiàn)象出現(xiàn)(先天存在)。據(jù)開車6年來(lái)統(tǒng)計(jì)，每年均在十次以上(90、91年多達(dá)40次/年以上)，嚴(yán)重影響了紡機(jī)的正常運(yùn)行。

(1)由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境不良等原因，造成PG測(cè)速反饋環(huán)節(jié)故障而導(dǎo)致的螺桿擠壓機(jī)停車現(xiàn)象也屢有發(fā)生(開車以來(lái)發(fā)生16起)。

(3)原裝置功率因數(shù)低，諧波成分高，對(duì)電網(wǎng)污染大。

(4)原裝置本身由于元器件等問(wèn)題，近年來(lái)也偶有故障發(fā)生，然而備件供應(yīng)困難、周期長(zhǎng)(要2年左右)，價(jià)格高(一套控制板要13萬(wàn)元人民幣左右)，因此這一環(huán)節(jié)也直接影響了生產(chǎn)的穩(wěn)定。

5.1螺桿擠壓機(jī)的變頻改造

由于上述問(wèn)題的存在，從90年代開始，被迫在部分螺桿擠壓機(jī)上采取了減位生產(chǎn)等措施。僅此一項(xiàng)每年就使該廠損失利稅數(shù)百萬(wàn)元以上。

據(jù)此原因，該廠會(huì)同深圳華能公司對(duì)POY螺桿擠壓機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行改造。

(1)在新系統(tǒng)中，核心環(huán)節(jié)-變頻單元，我們選擇了90年代水平，日本富士公司生產(chǎn)的FRN5000G7-4系列變頻器。該變頻器控制回路采用雙十六位CPU，控制采用磁通控制SPWM模式，并具有高速轉(zhuǎn)矩限定、轉(zhuǎn)差頻率補(bǔ)償控制等特殊功能。

(2)新系統(tǒng)中壓力調(diào)節(jié)部分仍采用了原裝置中的智能化壓力調(diào)節(jié)器(型號(hào):SLCD-120*B〈日本YEW公司產(chǎn)〉)。

(3)利用FRNIC5000G/P7系統(tǒng)變頻器特有的轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制功能，去掉PG測(cè)速反饋環(huán)節(jié)，進(jìn)一步簡(jiǎn)化了系統(tǒng)。

(4)該系統(tǒng)控制性能，產(chǎn)品適應(yīng)范圍(調(diào)速范圍)達(dá)到并超過(guò)了原日方設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)在生產(chǎn)250dtex(最大規(guī)格品種)poy絲時(shí)，喉部壓力可保證在＋(－)0.5Mpa之內(nèi)。這小于工藝允許壓力偏差值，而調(diào)速范圍可達(dá)原系統(tǒng)的數(shù)倍以上。

(5)新系統(tǒng)保護(hù)功能強(qiáng)(13種)并具有故障記憶及自診斷功能。一旦變頻器出現(xiàn)問(wèn)題，這對(duì)分析故障及解決問(wèn)題提供了強(qiáng)有力的手段。

(6)調(diào)試簡(jiǎn)單:新系統(tǒng)所有參數(shù)的設(shè)定及修改均由面板上的鍵盤來(lái)完成。較以前的系統(tǒng)，大大縮短了調(diào)整時(shí)間，簡(jiǎn)化了調(diào)整方法，使一般人更易掌握。

(7)新系統(tǒng)中采用的變頻器具有很多獨(dú)特的、有實(shí)用價(jià)值的功能。如:高速轉(zhuǎn)矩計(jì)算、轉(zhuǎn)矩限定、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制、電流限定等功能。這些特性，保證了新系統(tǒng)的優(yōu)異性能。

(8)新系統(tǒng)功率因數(shù)高，諧波成分小。因?yàn)橄到y(tǒng)中變頻器整流側(cè)采用的二極管橋，因此實(shí)測(cè)功率因數(shù)很高，均在0.97以上，而日方設(shè)計(jì)系統(tǒng)cosφ值在0.4-0.8之間。表3是3臺(tái)螺桿機(jī)實(shí)測(cè)值:

(9)新系統(tǒng)有比較優(yōu)越的價(jià)格性能比，且體積小、重量輕、更換方便。

(10)系統(tǒng)可靠性高。由于系統(tǒng)采用GTR元件只有一個(gè)功率控制級(jí)，因此可靠性能大大提高(原系統(tǒng)有整流、逆變兩個(gè)功率控制級(jí))。

－)1Mpa≤＋(－)0.5Mpa

5控制電路型式數(shù)-模混合雙CPU全數(shù)字化

6控制功能實(shí)現(xiàn)硬件編碼設(shè)定(軟件)

7電流波形階梯波接近正弦波

8速度環(huán)有無(wú)

9轉(zhuǎn)矩限定功能無(wú)有

10調(diào)整方式電位器鍵盤輸入

11保護(hù)功能5種13種(故障記憶)

12通訊功能無(wú)RS232C串行接口

13擴(kuò)展不方便5種標(biāo)準(zhǔn)選擇、方便

14電流檢測(cè)CT霍耳元件

15顯示LED燈顯示數(shù)顯

16容量44KVA60KVA

17價(jià)格(萬(wàn)元)726.1

6卷繞機(jī)

天津石化公司長(zhǎng)絲廠1985年引進(jìn)全套日本帝人公司POY紡絲設(shè)備，電氣調(diào)速系統(tǒng)采用變頻器集中控制，其中卷繞機(jī)使用FRNIC-1000可控硅電壓型變頻器。

6.1原系統(tǒng)的主要特點(diǎn):

(1)主件開關(guān)速度慢

(2)輸出波形不好

(3)變頻器設(shè)計(jì)復(fù)雜，故障率較高

(4)用集中控制，一臺(tái)變頻器帶幾十臺(tái)卷繞機(jī)，若某一臺(tái)卷繞機(jī)出現(xiàn)故障或操作不當(dāng)都可能使變頻器跳閘，易使故障擴(kuò)大，這種故障每年發(fā)生10次左右，并逐年增加。

(5)卷繞機(jī)使用的電動(dòng)機(jī)是特殊電機(jī)，起動(dòng)電流是運(yùn)行電流的15倍左右，頻繁起動(dòng)容易燒毀電機(jī)。

(6)鋸齒波發(fā)生器是模擬量控制，控制精度低、溫漂大、抗干擾差。

基于以上原因，1996年初決定對(duì)原集中變頻系統(tǒng)進(jìn)行改造，雙方工程技術(shù)人員經(jīng)過(guò)試驗(yàn)分析，選用了在國(guó)際上較先進(jìn)的日本明電舍VT210S具有卷繞機(jī)要求的擺頻功能系列變頻器。

6.2變頻改造后的系統(tǒng)特點(diǎn)

(1)頻率精度較高，數(shù)字設(shè)定±0.01%，適合紡絲生產(chǎn)要求;

(2)抗干擾能力較強(qiáng)，而對(duì)其他電氣設(shè)備干擾小;

(3)故障診斷功能強(qiáng):23種代碼分別代表過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱、過(guò)載、I/O、接地、CPU等等。對(duì)故障狀態(tài)下的電流、頻率都有記載，便于故障分析和處理。

(4)內(nèi)部輸入/輸出信號(hào)，既有RY接點(diǎn)繼電器輸出，又有集電極開路輸出;

(5)變頻器具有往復(fù)運(yùn)行方式功能，適合紡織機(jī)械要求橫動(dòng)速度反復(fù)變化的需要，不用另加鋸齒波信號(hào)源:

改造后的變頻器的負(fù)載運(yùn)行測(cè)試數(shù)據(jù)如表5所示。

注:FR為磨擦輥電機(jī)，TR為橫動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

以上數(shù)據(jù)看出采用明電舍210S型變頻器做卷繞機(jī)單臺(tái)控制后電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流明顯減小，實(shí)現(xiàn)了所謂的“軟”起動(dòng)，與改造前起動(dòng)電流50A比較，沖擊電流見效80%。

設(shè)備投入運(yùn)行以來(lái)，沒有一臺(tái)卷繞機(jī)電動(dòng)機(jī)燒毀，過(guò)去平均每月要燒毀電動(dòng)機(jī)1.5-2臺(tái)。

改造后擺頻部分的工藝參數(shù)可以用數(shù)字量精確控制，使產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量大幅度提高。

48臺(tái)卷繞機(jī)變頻系統(tǒng)由“集中”變頻控制改造成“單臺(tái)”變頻控制后，穩(wěn)定了工藝，不到一年即收回改造投資，改造非常成功，為該廠提高產(chǎn)品質(zhì)量和增加產(chǎn)品產(chǎn)量打下基礎(chǔ)。

7聚酯生產(chǎn)線

聚酯生產(chǎn)是連續(xù)的過(guò)程，我國(guó)的聚酯生產(chǎn)裝置最初是從國(guó)外成套引進(jìn)，最近幾年由于擴(kuò)容，多數(shù)由國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)并購(gòu)國(guó)內(nèi)設(shè)備來(lái)完成增容改造。我公司參加并完成如遼化聚酯廠和浙化聯(lián)聚酯裝置的改造，由于均選用進(jìn)口變頻器，低壓開關(guān)，接觸器等。既保證了設(shè)備可靠性，又降低了設(shè)備成本。

聚酯生產(chǎn)中，有調(diào)速要求的有漿料輸送泵電機(jī)、預(yù)聚反應(yīng)器攪拌器電機(jī)、預(yù)聚物輸送泵電機(jī)、后縮聚反應(yīng)器攪拌器入口電機(jī)、后縮聚反應(yīng)器攪拌器出口電機(jī)、熔體輸送泵電機(jī)、消光劑輸送泵電機(jī)等。聚酯生產(chǎn)過(guò)程是一個(gè)連續(xù)的、自動(dòng)化的過(guò)程，裝置由DCS(集散控制系統(tǒng))系統(tǒng)集中監(jiān)控，各個(gè)傳動(dòng)部位接收來(lái)自DCS的控制指令并回饋相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)給DCS系統(tǒng)。

一般情況下不允許其中某個(gè)環(huán)節(jié)突然中斷，一旦發(fā)生較長(zhǎng)時(shí)間的中斷可能導(dǎo)致巨額的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在有可能的部位，管道設(shè)計(jì)成兩個(gè)通路，每個(gè)通路設(shè)有傳動(dòng)裝置，可以互為備用，也可同時(shí)工作。后縮聚反應(yīng)器攪拌器出入口電機(jī)對(duì)連續(xù)工作的要求更高，由于該部位電機(jī)本身無(wú)法備份，對(duì)變頻器的可靠性要求就大大提高，因此一般要求變頻器設(shè)置二套互為備用，在運(yùn)行變頻器出現(xiàn)故障情況下備用變頻器應(yīng)能盡快投入運(yùn)行，保證連續(xù)生產(chǎn)的需要。

由于聚酯生產(chǎn)裝置對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性要求較高，滿足電機(jī)的在線啟動(dòng)，重載啟動(dòng)功能及較強(qiáng)的通訊擴(kuò)展功能，我們采用德國(guó)西門子變頻器及日本富士變頻器。

聚酯變頻器調(diào)速系統(tǒng)的一次回路構(gòu)成如圖1所示。

由于一套裝置中采用了較多的變頻器，因此變頻器產(chǎn)生的諧波問(wèn)題就比較突出。為此在變頻器輸入側(cè)和輸出側(cè)均安裝了交流電抗器。輸入電抗器主要起抑制諧波對(duì)電網(wǎng)的污染并有效地改善功率因數(shù)的作用。輸出側(cè)電抗器則主要起抑制高次諧波的作用。變頻器輸出電壓中包含的高次諧波有兩個(gè)不利的影響:一是干擾弱電控制系統(tǒng)，二是在較長(zhǎng)的電纜中產(chǎn)生漏電流，這個(gè)漏電流有時(shí)足以使變頻器和計(jì)算機(jī)無(wú)法工作。在沒有輸出濾波電抗器情況下，電機(jī)與變頻器之間的最大允許導(dǎo)線長(zhǎng)度在100米左右，而使用輸出濾波電抗器時(shí)這個(gè)長(zhǎng)度可以達(dá)到600~800米。由于聚酯生產(chǎn)裝置往往比較龐大，電機(jī)與變頻器之間的距離都比較遠(yuǎn)，所以為了保險(xiǎn)起見需加裝電抗器。另外，輸出電抗器對(duì)保護(hù)電機(jī)絕緣也有好處。

上述一次線路構(gòu)成適用于漿料輸送泵、預(yù)聚物輸送泵、熔體輸送泵、消光劑輸送泵、預(yù)聚反應(yīng)器攪拌器電機(jī)等的變頻驅(qū)動(dòng)。對(duì)于后縮聚反應(yīng)器攪拌器出/入口電機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)來(lái)說(shuō)，由于電機(jī)無(wú)法備用設(shè)置，為了提高可靠性，采用兩套變頻器互為備用的方式，其一次線路圖如圖2。

這樣設(shè)計(jì)的調(diào)速系統(tǒng)，在遼化、浙化聯(lián)運(yùn)行的都很成功，達(dá)到了工藝要求和增容的目標(biāo)。同國(guó)外進(jìn)口的聚酯裝置相比，有如下的特點(diǎn):

(1)可靠性、實(shí)用性高于原進(jìn)口設(shè)備。由于是國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)，目的性明確，且設(shè)備均選用國(guó)外最先進(jìn)的變頻器和低壓電器，因而在可靠性、實(shí)用性方面都要優(yōu)于原進(jìn)口設(shè)備。

(2)工藝連續(xù)性優(yōu)于原進(jìn)口設(shè)備。原進(jìn)口設(shè)備的不足之處，實(shí)用后做了改進(jìn)，在我們改造中體現(xiàn)出來(lái)，更為實(shí)用。

(3)造價(jià)僅為原進(jìn)口的1/3。

8粘膠長(zhǎng)絲靜變頻電源

粘膠長(zhǎng)絲是以棉籽等做原料的非常受歡迎的化纖產(chǎn)品，出口很多。

粘膠纖維行業(yè)紡絲設(shè)備多數(shù)是高速電機(jī)，眾多的紡錠電機(jī)為150Hz/160V。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)粘膠行業(yè)一直使用電動(dòng)-發(fā)電機(jī)組中頻電源供電，稱動(dòng)變頻。由于這種方法弊病太多，而逐步采用交流變頻電源供電，稱靜變頻。我公司首先為邵陽(yáng)化纖廠提供8套150HZ/160V160KW靜變頻電源;接著為吉林化纖廠提供25套150HZ/160V200kW;湖北化纖廠14套;九江化纖廠12套;宜賓化纖廠7套;維坊巨龍化纖廠16套靜變頻電源，均采用日本富士變頻器。邵陽(yáng)化纖廠是我國(guó)粘膠行業(yè)最早自行應(yīng)用靜變頻的廠家，8臺(tái)160kW變頻器分二組供電(每組一臺(tái)備用)。自1992年12月生產(chǎn)以來(lái)，比動(dòng)變頻有明顯優(yōu)勢(shì)。

(1)可靠。運(yùn)行多年，未發(fā)生故障跳閘。

(2)運(yùn)行穩(wěn)定，電壓、頻率波動(dòng)極小。

(3)調(diào)頻方便，為工廠生產(chǎn)不同捻度的絲餅創(chuàng)造了條件。

(4)噪音小，改善了操作人員的環(huán)境

(5)提高了產(chǎn)品質(zhì)量。該廠一期工程(采用動(dòng)變頻供電)，粘膠長(zhǎng)絲合格率僅55.1%，一等品合格率為零，二等品合格率20%。而二期工程(采用靜變頻供電)平均合格率98.12%，一等品合格率為88.7%。

(6)增加了產(chǎn)量。一期工程設(shè)計(jì)能力2000噸/年，試生產(chǎn)半年，產(chǎn)量?jī)H365.53噸，而二期工程設(shè)計(jì)能力1000噸/年，試生產(chǎn)半年，生產(chǎn)長(zhǎng)絲685.25噸，大大超過(guò)設(shè)計(jì)能力。

(7)節(jié)電13%。

由于靜變頻電源給企業(yè)帶來(lái)頗豐的利益，優(yōu)質(zhì)、增產(chǎn)、節(jié)能、降耗、降噪聲。全國(guó)15家粘膠長(zhǎng)絲生產(chǎn)廠，基本上淘汰了動(dòng)變頻設(shè)備，而選擇了靜變頻電源。

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第9篇

高壓變頻技術(shù)隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、四軸承結(jié)構(gòu)、強(qiáng)制風(fēng)冷裝置、軸電流引出裝置、軸承液壓泵系統(tǒng)裝置等主要結(jié)構(gòu)組成。電動(dòng)機(jī)主體安裝在對(duì)旋風(fēng)機(jī)主風(fēng)筒的最里層，1臺(tái)對(duì)旋風(fēng)機(jī)用2臺(tái)電動(dòng)機(jī)(左右出線各1臺(tái))。電動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)介紹如下:1)電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子鐵心。鐵心用徑向通風(fēng)道隔開，分段迭成。材料采用DW360硅鋼片，使電動(dòng)機(jī)的效率、功率因數(shù)都有所提高。2)電動(dòng)機(jī)定子繞組。定子線圈采用經(jīng)特殊絕緣處理的變頻電動(dòng)機(jī)專用電磁線(耐電暈220級(jí))———聚酰亞胺－氟樹脂復(fù)合薄膜繞包雙玻璃絲包銅扁線。電動(dòng)機(jī)每相繞組埋有2支Pt100，共6支，分為2組，一組使用，一組備用，以模擬方式輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)繞組的溫度保護(hù)。3)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子為鼠籠式結(jié)構(gòu)。采用銅條焊接，與軸采用熱套配合，剛度好。軸由45號(hào)的圓鋼和Q235－A的筋板組焊而成，并經(jīng)嚴(yán)格的退后處理和時(shí)效振動(dòng)處理。4)電動(dòng)機(jī)的機(jī)座和軸承室。機(jī)座材料均采用了優(yōu)質(zhì)碳素鋼Q235－A，并按工藝要求焊接完后，進(jìn)行了有效的退火處理。機(jī)座采用圓機(jī)座，通過(guò)機(jī)座兩壁板上的通風(fēng)管散熱，并且加強(qiáng)機(jī)座剛度。變頻電動(dòng)機(jī)，由于諧波與磁路的問(wèn)題，產(chǎn)生軸電流很大，軸電流又對(duì)軸承的危害很大，大大縮短軸承壽命。因此需要用絕緣軸承或?qū)⑤S承室絕緣以達(dá)到對(duì)軸承絕緣。軸承室零件材料采用了鑄鋼ZG230－450。保證了零件的鋼性和加工性。5)冷卻方式。為了保證對(duì)旋風(fēng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速下有足夠的風(fēng)量，電動(dòng)機(jī)冷卻采用強(qiáng)制通風(fēng)冷卻方式。強(qiáng)制通風(fēng)用的冷卻電動(dòng)機(jī)有良好的工作性能和耐用年限，該電動(dòng)機(jī)采用雙法蘭不帶底腳強(qiáng)構(gòu)，軸承采用了進(jìn)口SKF軸承，并加裝了Pt100測(cè)溫傳感器。6)軸承裝置。電動(dòng)機(jī)軸承軸伸端軸承采用一盤球面調(diào)心滾子軸承，非軸伸端軸承采用三軸承同心式組合結(jié)構(gòu)，軸承全部采用進(jìn)口SKF軸承。軸承方式采用液壓泵站強(qiáng)制。軸承室防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP54。7)其它裝置。電動(dòng)機(jī)設(shè)有空間加熱器，當(dāng)電動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，加熱器開始投入使用，保證電動(dòng)機(jī)內(nèi)部溫度高出環(huán)境溫度5℃以上，以防止電動(dòng)機(jī)在停機(jī)狀態(tài)下結(jié)露。為防止產(chǎn)生的軸電流對(duì)軸承形成電腐蝕作用，除采用絕緣軸承室外，還加設(shè)有軸電流引出裝置，軸電流引出裝置安裝在電動(dòng)機(jī)軸承的非軸伸端外蓋上，并用防護(hù)罩做保護(hù)。

2高壓變頻技術(shù)隔爆型三相異步電動(dòng)機(jī)的創(chuàng)新點(diǎn)

2．1絕緣軸承組結(jié)構(gòu)應(yīng)對(duì)電腐蝕

變頻技術(shù)與電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電腐蝕現(xiàn)象。傳統(tǒng)應(yīng)對(duì)軸承電腐蝕的措施的主要方法有兩種:一是選用絕緣軸承;二是選用絕緣軸承室。但這兩種方法都存在一定問(wèn)題。直接采購(gòu)絕緣軸:一是價(jià)格昂貴;二是市場(chǎng)資源少，供貨周期長(zhǎng);三是電機(jī)的絕緣軸承在裝配與拆卸過(guò)程中，容易將外圈涂層和內(nèi)圈涂層拉壞，對(duì)軸承維護(hù)保養(yǎng)造成困難。如果采用絕緣軸承室，雖然它有價(jià)格不高的優(yōu)點(diǎn)，但在使用或維護(hù)過(guò)程中容易損壞。而且一旦損壞，需要返廠采用特殊工藝進(jìn)行恢復(fù)。經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐探索，一種新的絕緣軸承室被設(shè)計(jì)出來(lái)，它是在軸承的端蓋內(nèi)孔與軸承套之間夾絕緣層，首先將軸承套與絕緣層采用特殊工藝固化在一起，然后與軸承端蓋內(nèi)孔套起來(lái)，并在其端面用螺栓緊固。這種新型絕緣軸承室有價(jià)格不高、不易造成絕緣層損壞等優(yōu)點(diǎn)，解決了電機(jī)軸承絕緣的難題。

2．2四軸承結(jié)構(gòu)解決軸承易損問(wèn)題

五陽(yáng)煤礦主通風(fēng)機(jī)原有電動(dòng)機(jī)的軸伸端是選用了1套NU系列的短圓柱滾子軸承和1套6系列深溝球軸承，非軸伸端是1套NU系列的短圓柱滾子軸承。在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，其軸伸端短圓柱滾子軸承承受絕大部分葉輪與轉(zhuǎn)子重量，6系列的深溝球軸承承受來(lái)自葉輪的軸向力，非軸伸端軸承承受剩余一小部分轉(zhuǎn)子重量。礦用大功率通風(fēng)機(jī)葉輪的重量最大可達(dá)3t，葉輪的軸向力也有10～30kN。而葉輪是靠電動(dòng)機(jī)軸伸懸臂支撐，葉輪的重量和撓動(dòng)力常常會(huì)造成電動(dòng)機(jī)軸承發(fā)生撓曲變形。一般來(lái)講，深溝球軸承主要用于承受徑向載荷，也承受一部分軸向載荷，但承受軸向力的能力比徑向力弱。因此，五陽(yáng)煤礦原有電動(dòng)機(jī)的軸承的受力狀況環(huán)境比較惡劣。其次，它的電動(dòng)機(jī)采用脂進(jìn)行軸承，其注排油難度非常大，經(jīng)常發(fā)生缺脂或注脂過(guò)量等問(wèn)題，并且不容易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)軸承損壞率比較高。因此，設(shè)計(jì)出了一種新型的軸承組合———四軸承結(jié)構(gòu)。四軸承結(jié)構(gòu)原理如圖1所示。四軸承結(jié)構(gòu)為:軸伸端是1套球面向心軸承，非軸伸端兩端為球面推力軸承、中間是1套球面向心軸承。軸承結(jié)構(gòu)中的這4套軸承都具有調(diào)心功能，值得特別指出的是，非軸伸端的3套軸承有1個(gè)共同的球心，這樣在調(diào)心過(guò)程中就能步調(diào)一致。各軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，各司其職，配合完美，其軸伸端軸承承受大部分葉輪與轉(zhuǎn)子的重量，非軸伸端的球面向心軸承承受剩余部分的向力，前后兩套軸承分別承受正、反轉(zhuǎn)時(shí)的不同方向的軸向力。這套軸承的自動(dòng)調(diào)心功能，很好地解決了傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)存在的前后軸承的不同心問(wèn)題、葉輪的重量和撓動(dòng)力造成電動(dòng)機(jī)軸承發(fā)生撓曲變形的問(wèn)題。

2．3軸承采用稀油強(qiáng)制

傳統(tǒng)的三相交流電動(dòng)機(jī)一般采用脂進(jìn)行軸承，但脂使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)后會(huì)失效。目前國(guó)內(nèi)普遍采用的是在軸承外蓋上增設(shè)排油管裝置，但由于沒有壓力，油脂一般很難排除，如果采用加新的油脂將廢油擠出來(lái)，會(huì)造成如下問(wèn)題:①通過(guò)新油脂將廢油脂排除，勢(shì)必軸承內(nèi)要充滿油脂，這樣就將影響軸承散熱;②由于軸承內(nèi)蓋與轉(zhuǎn)軸有一定的間隙，有很多油脂會(huì)通過(guò)此間隙進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部，覆蓋在定子線圈上，往往會(huì)導(dǎo)致定子繞組絕緣電阻降低，甚至造成擊穿。新設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)軸承采用了稀油強(qiáng)制，如果要對(duì)軸承進(jìn)行換油，打開排油口即可。軸承維護(hù)工作量也幾乎沒有。

3結(jié)語(yǔ)