交流變頻調(diào)速裝置在輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

1、交流變頻調(diào)速裝置在輸煤系統(tǒng)中的應(yīng)用分析摘要:在給配煤系統(tǒng)中的葉輪給煤機(jī)上采用變頻調(diào)速裝置進(jìn)行變頻調(diào)速取代滑差電機(jī)調(diào)速，不僅能很好地解決原來所存在的問題，且在調(diào)速范圍、啟動(dòng)特性、動(dòng)態(tài)特性、調(diào)節(jié)精度、輸出特性、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等各方面都有較大好處。關(guān)鍵詞:變頻器輸煤系統(tǒng)滑差調(diào)速目前,我國絕大多數(shù)電廠輸煤系統(tǒng)的葉輪給煤機(jī)原設(shè)計(jì)調(diào)速方法是采用滑差電機(jī)進(jìn)行調(diào)速的，在輸煤系統(tǒng)中，各皮帶運(yùn)行負(fù)荷的變化,主要取決于葉輪給煤機(jī)輸出功率的變化，即對(duì)葉輪給煤機(jī)的葉輪電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)速來實(shí)現(xiàn)負(fù)荷調(diào)整的。由于輸煤系統(tǒng)中，粉塵大，煤槽地下室相對(duì)潮濕，滑差電機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求比較苛刻，從而造成滑差電機(jī)調(diào)速控制回路及元器件故障、損壞多；

2、我廠煤場(chǎng)斗輪堆取料機(jī)行走機(jī)構(gòu)原設(shè)計(jì)是采用繞線式異步電機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻的方法來調(diào)速的。這些類型的調(diào)速方法因故障頻繁、耗能高、維護(hù)強(qiáng)度大、備品消耗增長，已嚴(yán)重影響著設(shè)備安全運(yùn)行，也影響著設(shè)備自動(dòng)化的提高。采用變頻器調(diào)速后，可全部解決其存在的問題，可進(jìn)一步提高設(shè)備的可靠性和自動(dòng)化水平。1交流變頻葉輪給煤機(jī)的調(diào)節(jié)火電廠的燃煤送量經(jīng)常隨著負(fù)荷及煤質(zhì)的變化而變化，所以燃煤的輸送中需要調(diào)節(jié)給煤量，尤其我廠的煤源及煤質(zhì)情況變化大，有時(shí)就需要從兩個(gè)原點(diǎn)同時(shí)疊加進(jìn)煤，葉輪給煤機(jī)的給煤量調(diào)節(jié)就尤為重要了。葉輪給煤機(jī)的調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)葉輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)的，是采用滑差電機(jī)進(jìn)行變速控制。但實(shí)際運(yùn)行中這種方法尚有許多不足之

3、處。(1) 滑差調(diào)速，調(diào)速范圍窄,調(diào)速非線性，運(yùn)行不穩(wěn)定，低速性能差；(2) 調(diào)速過程中轉(zhuǎn)差功率以熱能形式損耗、效率低、不節(jié)能。滑差電機(jī)的電磁包經(jīng)常被煤粉堵塞而燒壞，運(yùn)行可靠性差，維護(hù)量大?；铍姍C(jī)的滑差調(diào)速器不含過載、過流等保護(hù)，只有靠外加保護(hù)來實(shí)現(xiàn)。外加保護(hù)一般為自動(dòng)空氣開關(guān)、熱繼電器等常規(guī)保護(hù)，這些保護(hù)動(dòng)作都不可靠、不靈敏。所以給煤機(jī)的葉片常常被煤溝里的大石塊、鐵塊等異物卡壞，葉子被卡壞變形后一般只有更換新葉片。(3) 滑差電機(jī)的滑差調(diào)速器所有元件一般為電子元件，質(zhì)量不穩(wěn)定,加之工作環(huán)境多為粉塵、潮濕環(huán)境中，調(diào)速器的損壞率相當(dāng)高，維修量也大,更換費(fèi)用高。2根據(jù)機(jī)械二次方律負(fù)載特性選用變頻

4、器在各種風(fēng)機(jī)、水泵、油泵中，隨葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，空氣或液體在一定的速度范圍內(nèi)所產(chǎn)生的阻力大致與速度n的2次方成正比。隨著轉(zhuǎn)速的減小,轉(zhuǎn)速按轉(zhuǎn)速的2次方減小。這種負(fù)載所需的功率與速度的3次方成正比。當(dāng)所需風(fēng)量、流量減小時(shí)，利用變頻器通過調(diào)速的方式來調(diào)節(jié)風(fēng)量、流量，可以大幅度地節(jié)約電能。由于高速時(shí)所需功率隨轉(zhuǎn)速增長過快，與速度的3次方成正比，所以通常不應(yīng)使風(fēng)機(jī)、泵類等負(fù)載超工頻運(yùn)行。二次方律負(fù)載的典型實(shí)例是離心式風(fēng)機(jī)和水泵，如圖1（a）所示。這類負(fù)載大多用于控制流體（氣體或液體）的流量。由于流體本身無一定形狀，且在一定程度上具有可壓縮性（尤其是氣體），故難以詳細(xì)分析其阻轉(zhuǎn)矩的形成。3變頻調(diào)速的給配煤系統(tǒng)

5、3.1利用原電磁調(diào)速電機(jī)變頻調(diào)速分析電磁調(diào)速電機(jī)實(shí)際上是鼠籠機(jī)電磁轉(zhuǎn)差離合器測(cè)速電機(jī)三位一體，其定子機(jī)座的幾何尺寸與一般鼠籠機(jī)同在結(jié)構(gòu)上也不可將電磁轉(zhuǎn)差離合器部分單獨(dú)卸去。因此如改用一般鼠籠機(jī)，將會(huì)涉及到電機(jī)的土建基礎(chǔ)改動(dòng)，測(cè)速機(jī)的重新安裝以及電機(jī)與機(jī)械間的傳動(dòng)配合等問題，增加了系統(tǒng)改造的工作量，延長了工期。如利用原電磁調(diào)速電機(jī)，而將勵(lì)磁部分去掉，將轉(zhuǎn)差離合器機(jī)械鋼性連接起來，則可直接利用原鼠籠機(jī)與測(cè)速機(jī)，且無需改動(dòng)機(jī)械部分?？刂葡到y(tǒng)也完全可利用原系統(tǒng)的過程控制裝置，只需將變頻器接入主電路中，將系統(tǒng)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器輸出的轉(zhuǎn)速控制信號(hào)(420MA)接入變頻器的控制端口，再結(jié)合系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)試，變

6、頻器部分的調(diào)試也只需在變頻器面板上操作，設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)即可，從而使系統(tǒng)調(diào)試的工作量大為減少。3.2更換電機(jī)的調(diào)速分析以原來電磁調(diào)速電機(jī)作為變頻電機(jī)，雖然給系統(tǒng)的改造帶來很大的便利，但系統(tǒng)的慣性較大，對(duì)調(diào)速系統(tǒng)的快速性與穩(wěn)定性有影響，且調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)子軸承其固有的密封性不好將造成較大的檢修工作量。為此需用鼠籠機(jī)更換原電磁調(diào)速電機(jī)，并設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)，反饋裝置,以構(gòu)成轉(zhuǎn)速調(diào)環(huán)。在一切工作準(zhǔn)備就緒后，在12個(gè)小時(shí)內(nèi)足可以完成改造,利用輸煤備用系統(tǒng)條件不會(huì)影響系統(tǒng)出力，且在設(shè)計(jì)上不需設(shè)置相應(yīng)的轉(zhuǎn)速檢測(cè)、反饋裝置，設(shè)置為開環(huán)運(yùn)行方式，足可以滿足運(yùn)行條件，避免故障的發(fā)生。4如何選擇適當(dāng)?shù)淖冾l器(1)變頻器若

7、要長電纜運(yùn)行時(shí)，此時(shí)應(yīng)該采取措施抑制長電纜對(duì)地耦合電容的影響，避免變頻器出力不夠。所以變頻器應(yīng)放大一檔選擇或在變頻器的輸出端安裝輸出電抗器。（2）對(duì)于一些特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，如高環(huán)境溫度、高開關(guān)頻率、高海拔高度等，此時(shí)會(huì)引起變頻器的降容，變頻器需放大一檔選擇。（3）使用變頻器控制高速電機(jī)時(shí)，由于高速電動(dòng)機(jī)的電抗小，高次諧波亦增加輸出電流值。因此，選擇用于高速電動(dòng)機(jī)的變頻器時(shí)，應(yīng)比普通電動(dòng)機(jī)的變頻器稍大一些。（4）變頻器用于變極電動(dòng)機(jī)時(shí),應(yīng)充分注意選擇變頻器的容量，使其最大額定電流在變頻器的額定輸出電流以下。另外，在運(yùn)行中進(jìn)行極數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)先停止電動(dòng)機(jī)工作，否則會(huì)造成電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，惡劣時(shí)會(huì)造成變頻器損壞。（5）驅(qū)動(dòng)防爆電動(dòng)機(jī)時(shí)，變頻器沒有防爆構(gòu)造，應(yīng)將變頻器設(shè)置在危險(xiǎn)場(chǎng)所之外。（6）使用變頻器驅(qū)動(dòng)齒輪減速電動(dòng)機(jī)時(shí)，使用范圍受到齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)部分潤滑方式的制約。潤滑油潤滑時(shí)，在低速范圍內(nèi)沒有限制；在超過額定轉(zhuǎn)速以上的高速范圍內(nèi)，有可能發(fā)生潤滑油用光的危險(xiǎn)。因此，不要超過最高轉(zhuǎn)速容許值。（7）對(duì)于壓縮機(jī)、振動(dòng)機(jī)等轉(zhuǎn)矩波動(dòng)大的負(fù)載和油壓泵等有峰值負(fù)載情況下，如果按照電動(dòng)機(jī)的額定電流或功率值選擇變頻器的話，有可能發(fā)生因峰值電流使過電流保護(hù)動(dòng)作現(xiàn)象。因此,應(yīng)了解工頻運(yùn)行情況，選擇比其最大電流更大的額定輸出電流的變頻器。變頻器驅(qū)動(dòng)潛水泵電動(dòng)機(jī)時(shí)，