摘要：結合生產實例，介紹了變頻器在水泥生產中的應用。 關鍵詞：變頻器；調速；節能 引言 隨著水泥工藝技術的進步，水泥生產自動化的高度集控，對設備的精確控制也提出了更高的要求。同時隨著電子技術日新月異的發展，使大功率半導體元器件的價格降低，為變頻器在水泥生產中的應用提供了有利條件。 1 變頻器的工作原理 簡單地講，變頻器是通過改變電源的頻率和電壓來控制電動機轉速的一種半導體裝置，由整流器、濾波器、驅動電路、保護電路以及控制器等幾部分組成。變頻器使用時串接在電源輸入端（R、s、T）和電動機輸出端（U、V、W）之間（見圖1）。 2 變頻器的應用范圍 在水泥生產設備中，可以使用變頻器的地方比較廣泛。廣義上講，凡是使用交流三相異步電動機的電氣傳動部位都可以裝設變頻器。在我廠1 200 t/d新型干法生產線中，使用變頻器的有石灰石板式喂料機、堆取料機行走小車及撒料皮帶、生料配料調速皮帶秤、生料磨選粉機、回轉窯、水泥磨配料調速皮帶秤、水泥磨選粉機、烘干機、包裝機旋轉架等部位，目前尚有各種風機沒有使用變頻器，其風量大小依靠調節閥門的開度控制，對電力造成了很大的浪費；循環水泵也未采用變頻器，造成用水量小時水壓過大，給設備安全帶來了隱患。 3 變頻器的節能優勢 （1）變頻器U/f特性控制時，使用節能功效指令對于水泵、風機負載很有必要。其原理是當負載特性為平方轉矩時，變頻器應選用平方轉矩外特性，這樣在某設定頻率下其輸出電壓會更低一些，因而也就更節電。 （2）根據負載的大小降低輸出電壓。主要措施有：①人為設定：在負載基本恒定時，如皮帶機、螺旋絞刀等；② 自動設定：需選用有此功能的變頻器；③按照損耗最小、效率和功率因數最高的原則。當銅損和鐵損相等時，電動機的損耗最小，效率和功率因數最高。需選用有此功能的變頻器；④利用電動機的u形特性，在目標速度下變頻器自動尋優達到電流最小，這對風機、水泵有顯著的節能效果。 4 變頻器的精確調速 與滑差電機相比，變頻器具有精確的轉速調整功能及更寬的調速范圍，頻率從0至400 Hz，而滑差電機是由0至拖動電機的額定轉速；滑差電機的輸入與反饋都是模擬信號，其轉速顯示也多采用指針式電壓表，由于反饋調節和轉速表校準都是在控制面板上設定，人為因素易造成速度指示的不準確。 如我廠立窯生產線的水泥磨選粉機，就曾因為人為地調整了轉速表和反饋電位器，平時轉速指示為800 r/min，而這時即使調到1 000 r/min，細度指標仍不合格。磨機工出于對設備安全的考慮不敢再往上調而只好停機。經技術人員現場測試，1 200 r/min的指示只相當于正常時的800 r/min，造成了不必要的停產損失。 變頻器可認為是一臺微電腦，一切操作都可以在面板上完成設定，而且留有與上位機連接的端子，能直觀反映設備運行的電流、轉速、頻率等情況，顯示值都是數字量，轉速可以精確到個位數，為需要精確調速的回轉窯提供了有效保證。 5 變頻器使用中應注意的問題 （1）變頻器運行在低頻區域時性能不夠理想，其原因主要是低頻啟動時啟動轉矩小，造成系統啟動困難甚至無法啟動。在我廠的回轉窯上就多次出現過這種情況，解決辦法是啟動前先用慢驅拖動，待轉動起來再切換到變頻啟動。 （2）變頻器的整流電路AC／DC或逆變電路DC／AC都會產生諧波，會對電網及電動機產生一定影響。較低次諧波對電機負載的影響較大，會引起轉矩脈動；而較高的諧波又會使變頻器輸出電纜的漏電流增加，使電機出力不足。這可以從兩個方面來控制：一是選用質量指標好的變頻器，要求電壓分量的THD≤5％ ，電流分量的THD≤3％ ，要使用12脈波以上的整流電路才能達到這個指標；二是選用抑制諧波裝置，如交流電抗器、直流電抗器、輸出電抗器、輸入輸出濾波器、磁環型零序許電抗器及信號濾波器等。 （3）負載匹配問題。對于恒轉矩負載，要求變頻器的啟動轉矩和制動轉矩都比較大，一般為額定轉矩的150％；對于恒功率負載是就一定的轉速范圍而言的，在某一轉速點以下采用恒轉矩調速，在高于該轉速點時采用恒功率調速。 （4）變頻器發熱問題。變頻器的發熱是由于其內部損耗產生的，其中主電路占98％，控制電路占2％。變頻器一定要安裝在通風條件好的環境中，如果環境溫度較高應加裝空調降溫，一般要求環境溫度在一10—50℃ 。 （5）對缺相保護不敏感，這是實際使用過程中發現的問題。變頻器雖然對過流、堵轉、欠壓等保護靈敏，但在電源或電動機缺相時就容易燒毀電機，尤其是小功率的電機。我廠在預加水增壓泵上就曾因電源缺相燒毀過電機，而變頻器在電機燒壞后才動作。 （6）測量變頻器絕緣時，應使用500 V兆歐表。僅對變頻器進行檢測時，要拆去所有的與變頻器端子之間的連線。清潔器件后，應將主回路端子全部用導線短接起來，將其與地用兆歐表試驗，結果>5 Mn為正常。 7 結語 變頻器在水泥生產中的應用越來越廣泛，這對于企業的節能降耗具有積極的作用。雖然總體來講變頻器運行穩定可靠，但由于各生產廠家均不提供內部電路圖，一旦損壞在維修方面存在著一定困難。這就需要電氣技術人員提高專業技術素質，增強維護使用變頻器的能力。 [b][align=center]詳細內容請點擊： 變頻器在水泥生產中的應用[/align][/b]