密閉鼓風(fēng)爐鼓風(fēng)機(jī)中壓變頻調(diào)速裝置的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要：介紹IGBTSIMOVERTMV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，說明其基本配置、功能和控制特點(diǎn)。實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明，這種設(shè)計(jì)是可行的，提高了電氣設(shè)備控制性能及可靠性。

關(guān)鍵詞：密閉鼓風(fēng)爐鼓風(fēng)；IGBTSIMOVERTMV；全數(shù)字矢量變頻調(diào)速

Design and Application of Medium voltage Converter in Blower of ISP

DING Sho－h(huán)e, HU Jiang－ming

Abstract:The design and application of IGBT SIMOVERT MV fully digital vector converter in the blower of ISP are introduced,its configuration,function and control features are described.The actual operating results show that this design is feasible,the control performance and reliability of electrical equipment are improved.

Keywords:Blower of ISP; IGBT SIMOVERT MV; Fully digital vector converter

中圖分類號：TN86 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：0219－2713(2003)04－0185－02

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，簡便的使用方法和易于實(shí)現(xiàn)自動控制等性能。

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態(tài)性能，該中壓變頻器具有功率因數(shù)高（在整個輸出范圍中，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，同時該變頻器的矢量控制方式可以精確地測定和控制電機(jī)電流的力矩分量和勵磁分量，具有調(diào)節(jié)參數(shù)的自動優(yōu)化，自動故障顯示與報警，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

其中控制器為美國英格索蘭公司Microcontroller Processor Module；變頻器為德國西門子公司產(chǎn)品，型號是6SE8018，1800kVA；電動機(jī)為西門子公司產(chǎn)品，型號為6kV，1300kW；風(fēng)機(jī)為美國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)生的高次諧波對電網(wǎng)的影響，逆變部分為采用高壓IGBT的三電平逆變器。對于HV—IGBT器件，每次開通或關(guān)斷時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，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)簡單緊湊，而且可靠性極高。

圖2 變頻器主電路組成