利德華福HARSVERT-VA系列變頻器在水泥窯尾高溫風機上的運用

　　窯尾高溫風機是保證水泥生產線窯內負壓的重要負載，往往工頻運行、采用液力耦合器調速的高溫風機，常見由于管道“塌料”導致高溫風機電機過負荷跳閘，導致生產中斷。由于變頻器裝置的電力電子器件的過負荷能力的限制，“塌料”造成的高溫風機過負荷導致的變頻器保護停機現象如無專業技術是不可避免的，將給水泥生產線造成更多的損害。

　　高溫風機“塌料”導致的過負荷是由于在旋窯水泥生產線生產過程中的預熱器管壁上的粉塵粘附到一定厚度時就會脫落，造成管道內介質混合物密度增大，阻力增加，負壓升高，使排風機負荷增加或如果垂直煙道或預熱器內在清結皮或有物料塌料時，同樣也會造成氣流波動，使排風管內氣流紊亂，造成高溫風機過負荷跳機，該現象的頻繁出現對高溫風機電動機造成損壞。在實際使用過程中的“塌料”現象，會不定期的導致電機運行電流在極短的時間內超出正常電流的數倍，如使用普通的高壓變頻器，可能導致變頻器運行過程中頻繁跳機，直接影響高溫風機與水泥生產線的正常運行。

　　北京利德華福電器技術有限公司是致力于高壓變頻器的專業生產制造商，其研制的HARSVERT-VA系列高壓變頻調速系統，是針對水泥生產線窯尾高溫風機的專用變頻器技術，采用DSP矢量控制避免了普通高壓變頻器在運行中由于“塌料”所導致的反復跳機，高溫風機專用變頻器的水泥生產線達到節能又增效，降低電機、風機設備故障率，為水泥企業保證生產安全性、經濟性作出技術與設備保證。

　　HARSVERT-VA主控單元采用美國TI公司高性能DSP（數字信號處理器）芯片為控制核心，并輔以大規模FPGA（現場可編程門陣列）和CPLD（復雜可編程邏輯器件），搭建而成功率單元串聯型中壓大容量交流電機控制的硬件平臺。在此平臺基礎上，實現了異步電機無速度傳感器矢量控制等一系列高性能電機控制方案。無需安裝復雜且不易維護的測速裝置，HARSVERT-VA系列變頻器僅需對輸出三相電壓、兩相電流進行檢測，即可根據預先自動測定的電機模型，進行異步電動機的磁通和轉矩解耦控制，實現低速大轉矩負載啟動運行和高性能控制。

　　2008年在汝州天瑞水泥5000t/d生產線的變頻改造中運用該系列的變頻器，解決了高溫風機變頻器由于“塌料”導致的跳閘停運、生產中斷的問題，極大降低了由于高溫風機停運對生產造成的影響，同時降低電機設備故障率，取得節能、增效的巨大效益，得到用戶認可。

　　現場高溫風機以前是采用轉子串電阻啟動，啟動困難且電流大，采用液耦調節風機轉速改變風壓。現已改造為北京利德華福公司HARSVERT-VA10/230高壓變頻器變頻調速，其電流波動小且節能效果好。從以下運行記錄可看出：

2007年12月27日未改變頻的運行記錄

2008年12月27日變頻改造后的運行記錄

　　現場記錄采集

　　（1）改善了工藝，調速精度得到保證，提高了產品質量的穩定并可提高產量。投入變頻器后可以平滑穩定地調整風量風壓，提高了效率。減少甚至避免了由于“塌料”產生的停機，使生產線設備利用率得到保證，保證了生產，進一步提高了產量。

　　（2）設備運行與維護費用下降。采用變頻調節后，避免了原來采用液力耦合器調節的需經常進行油路、漏油的維護（平均每年節約維護費用十幾萬元），若打壞齒輪一次維護費用要幾十萬元，并導致停產的損失;高壓變頻器一年多的運行實踐證明，其可靠性得到證實，避免了由于液力耦合器維修導致生產線停產的發生。

　　（3）延長電機等設備的使用壽命。采用變頻調速后，可以實現軟啟動和軟制動，幾乎不產生沖擊，避免液力耦合器啟動時的4～7倍的沖擊電流，可大大延長電機定子、轉子軸及軸承等電氣與機械壽命。

小結：

　　總之，高溫風機進行高壓變頻節能改造不管從操作、運行維護，還是節能方面都取得很好的效果，是成功的。其控制方便，靈活，自動化水平高，優良的調速性能，完全可以滿足生產工藝的要求;良好的節能效果，可以提高系統的運行效率;實現了電機的軟啟動，減小啟動沖擊，降低了維護費用，延長設備的使用壽命;系統的安全、可靠，確保負載的連續運行。