摘 要：本文結(jié)合冶金行業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用的實(shí)際情況，介紹了變頻調(diào)速設(shè)備在該行業(yè)的應(yīng)用情況。詳細(xì)分析變頻改造原理及應(yīng)用可行性。

　　關(guān)鍵詞：變頻器 拉絲機(jī) 水泵 風(fēng)機(jī)

　　Abstract：The article introduce the transducer using for metallurgical industry. Describe the principle of frequency conversion technology and feasibility for application.

　　Key words：frequency、 conversion 、drawbench、 pump 、 fan

　　1 引言

　　冶金行業(yè)是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的比重非常大，是和中國(guó)的社會(huì)物質(zhì)文明發(fā)展息息相關(guān)的重要產(chǎn)業(yè)。現(xiàn)代冶金企業(yè)的特點(diǎn)不同于其它行業(yè)的工業(yè)企業(yè)，都是規(guī)模較大，效益顯著，連續(xù)、高效式地生產(chǎn)流程性企業(yè)。在冶金行業(yè)，企業(yè)員工的整體素質(zhì)較高，企業(yè)信息化的意識(shí)較強(qiáng)。具備一定規(guī)模的鋼鐵企業(yè)基本上都已實(shí)現(xiàn)車間內(nèi)的過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)，車間的生產(chǎn)已經(jīng)高度的自動(dòng)化，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，有大量的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需要進(jìn)行控制。由于現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境非常惡劣——灰塵大、震動(dòng)強(qiáng)、溫度變化大，且需要24小時(shí)連續(xù)不斷地運(yùn)行，因此對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制設(shè)備較其他行業(yè)有更高的要求。

　　2 英威騰CH系列變頻器在鋼鐵廠風(fēng)機(jī)變頻改造中的應(yīng)用

　　2.1工況簡(jiǎn)介

　　大型冶金企業(yè)，如鋼鐵廠等，在生產(chǎn)過程中大量使用到風(fēng)機(jī)，某鋼鐵廠風(fēng)機(jī)工況如下描述： ★系統(tǒng)參數(shù)

　　加熱時(shí)間：160 s

　　急冷時(shí)間：30 s

　　急冷風(fēng)壓（風(fēng)門）：100～60 %開啟

　　冷卻時(shí)間：40 s

　　冷卻風(fēng)壓（風(fēng)門）：100 %開啟

　　循環(huán)周期：160 s

　　★系統(tǒng)流程：

　　加熱時(shí)間 -（急冷時(shí)間 + 冷卻時(shí)間）=待機(jī)時(shí)間（待機(jī)時(shí)風(fēng)機(jī)可有一定的小風(fēng)）。

　　工作機(jī)組：2臺(tái)315KW、1臺(tái)280KW

　　1） 循環(huán)周期=加熱時(shí)間 = 160 S

　　2） 工作流程：急冷時(shí)間 30 S （風(fēng)門開啟60～100%）à冷卻時(shí)間 40 S （風(fēng)門開啟 100%） à 微風(fēng)待機(jī) à 緩慢加速至全速（8 S）。

　　注：Ⅰ）急冷時(shí) 315KW（2臺(tái)）+ 280（1臺(tái)）全部運(yùn)行;

　　Ⅱ）冷卻時(shí) 315KW（2臺(tái)）停機(jī)，280KW（1臺(tái)）運(yùn)行;

　　Ⅲ）急冷時(shí)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間為2 S （可提前幾秒緩慢加速至全速）;

　　2.2工況分析

　　在運(yùn)行時(shí)所有風(fēng)機(jī)都采用風(fēng)門調(diào)節(jié)方式，大部分的能量都被消耗在風(fēng)門擋板上了，且擋板的開度越小則耗能就更多。在一般情況下，采用擋板調(diào)節(jié)的風(fēng)機(jī)其實(shí)際消耗功率與風(fēng)量大致成正比，與風(fēng)門的開度也大致成正比，從上述工況中的風(fēng)門開度及電流參數(shù)也可以看出這一點(diǎn)。

　　對(duì)運(yùn)行情況進(jìn)行分析，可以得出一下兩點(diǎn)：

　　（1） 風(fēng)機(jī)實(shí)際風(fēng)量約為額定風(fēng)量的一部分，風(fēng)機(jī)遠(yuǎn)離額定點(diǎn)運(yùn)行，其實(shí)際運(yùn)行效率很低。

　　（2） 由于擋板的存在，擋板前后存在壓差，消耗了很大一部分能量。

　　所以可以從以上兩個(gè)方面改善其運(yùn)行工況，減小損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

　　擋板這種調(diào)節(jié)方式雖然簡(jiǎn)單易行，已成習(xí)慣，但它是以增加管網(wǎng)損耗，耗費(fèi)大量能源為代價(jià)的。對(duì)于高壓大功率電機(jī)，耗能則更大。當(dāng)采用變轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)時(shí)，其效率最高，因?yàn)轱L(fēng)量隨轉(zhuǎn)速的一次方下降，而其軸功率則按轉(zhuǎn)速的三次方規(guī)律下降，而目前性能最佳的調(diào)速方式則是國(guó)際上公認(rèn)的交流變頻調(diào)速技術(shù)。

　　2.3變頻改造的節(jié)能分析

　　變頻調(diào)速節(jié)能原理

　　從流體力學(xué)的原理得知，使用鼠籠型感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)機(jī)，軸功率P與風(fēng)量Q，風(fēng)壓H的關(guān)系為： 當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速由n1變化到n2時(shí), Q、 H、 P與轉(zhuǎn)速的關(guān)系如下:

　　可見風(fēng)量Q和電機(jī)的轉(zhuǎn)速n是成正比關(guān)系的，而所需的軸功率P與轉(zhuǎn)速的立方成正比關(guān)系。所以當(dāng)需要80%的額定風(fēng)量時(shí)，通過調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速至額定轉(zhuǎn)速的80%，即調(diào)節(jié)頻率到40赫茲即可，這時(shí)所需功率將僅為原來的51.2%。

　　如下圖所示，從風(fēng)機(jī)的運(yùn)行曲線圖來分析采用變頻調(diào)速后的節(jié)能效果。

　　當(dāng)所需風(fēng)量從Q1減小到Q2時(shí)，如果采用調(diào)節(jié)風(fēng)門的辦法，管網(wǎng)阻力將會(huì)增加，管網(wǎng)特性曲線上移，系統(tǒng)的運(yùn)行工況點(diǎn)從A點(diǎn)變到新的運(yùn)行工況點(diǎn)B點(diǎn)運(yùn)行，所需軸功率P2與面積H2×Q2成正比;如果采用調(diào)速控制方式，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速由n1下降到n2，其管網(wǎng)特性并不發(fā)生改變，但風(fēng)機(jī)的特性曲線將下移，因此其運(yùn)行工況點(diǎn)由A點(diǎn)移至C點(diǎn)。此時(shí)所需軸功率P3與面積HB×Q2成正比。從理論上分析，所節(jié)約的軸功率Delt（P）與（H2-HB）×（C-B）的面積成正比。

　　考慮減速后效率下降和調(diào)速裝置的附加損耗，通過實(shí)踐的統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)類通過調(diào)速控制可節(jié)能30%～60%左右。

　　變頻改造節(jié)能分析

　　改造前工頻運(yùn)行功率計(jì)算公式：

　　其中： U——電機(jī)電壓，kV;

　　I——電機(jī)電流，A;

　　P1——單一負(fù)荷下工頻運(yùn)行功率，kW;

　　——單一負(fù)荷下運(yùn)行功率因數(shù)，小于額定功率因數(shù)。

　　改造后變頻運(yùn)行預(yù)計(jì)功率計(jì)算公式：

　　——運(yùn)行工況與額定工況下的效率、壓力比，小功率電機(jī)取1，大功率電機(jī)取0.9

　　根據(jù)改造流量不變的原則，有Q1=Q2，其中Q2為改造后的流量。所以。再根據(jù)計(jì)算出P2。其中P2是變頻改造后預(yù)計(jì)運(yùn)行功率，η為變頻裝置的效率。

循環(huán)風(fēng)機(jī)節(jié)能分析

　　循環(huán)風(fēng)機(jī)改造前工頻運(yùn)行功率

　　根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)可知改造前的運(yùn)行功率為2臺(tái)315kW風(fēng)機(jī). 1臺(tái)280KW風(fēng)機(jī)。

　　系統(tǒng)循環(huán)風(fēng)機(jī)改造后變頻運(yùn)行預(yù)計(jì)功率

　　l 急冷時(shí):（工時(shí)為30s，風(fēng)門開度為60%-100%）

　　風(fēng)門開度為（60%-100%）時(shí)運(yùn)行,改為用變頻調(diào)速,風(fēng)門全開.則可節(jié)能約20%以上.

　　l 冷卻時(shí):（工時(shí)為40s）:

　　二臺(tái)315KW風(fēng)機(jī)風(fēng)門為關(guān)閉況態(tài).如用變頻器把頻率降到15HZ運(yùn)行.節(jié)能效果可達(dá)70%以上.

　　一臺(tái)280KW全風(fēng)工作.則無節(jié)能效果.

　　l 待機(jī)時(shí):（工時(shí)為160-30-40=90S）

　　二臺(tái)315KW風(fēng)機(jī)和一臺(tái)280KW風(fēng)機(jī)風(fēng)門為關(guān)閉況態(tài).如用變頻器把頻率降到15HZ運(yùn)行.節(jié)能效果可達(dá)70%以上.

　　急冷時(shí)每小時(shí)節(jié)能:（315+315+280） ×0.85×20%=155度

　　冷卻時(shí)每小時(shí)節(jié)能:（315+315） ×0.85×70%=375度

　　待機(jī)時(shí)每小時(shí)節(jié)能:（315+315+280） ×0.85×70%=541度

　　每天各周期占有率為:急冷時(shí)間占18.75%.冷卻時(shí)間占25%.待機(jī)時(shí)間占56.25%.

　　則采用變頻節(jié)能控制后每天節(jié)能為:

　　急冷時(shí)為:155×18.75%×24=697.50度

　　冷卻時(shí)為:375×25%×24=2250度

　　待機(jī)時(shí)為:541×56.25%×24=7303.5度

　　按當(dāng)?shù)?.50元/度電價(jià)和全年330天運(yùn)行時(shí)間計(jì)算

　　煤磨引風(fēng)機(jī)每年節(jié)約電費(fèi)約（697.5+2250+7303.5）×330×0.50=169萬元

　　變頻調(diào)速其他附加好處：

　　1. 網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)提高： 原電機(jī)直接由工頻驅(qū)動(dòng)時(shí)，滿載時(shí)功率因數(shù)為0.8，實(shí)際運(yùn)行功率因數(shù)遠(yuǎn)低于0.8。采用變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)后，電源側(cè)的功率因數(shù)可提高到0.96以上，無需無功補(bǔ)償裝置就能大大的減少無功功率，滿足電網(wǎng)要求，可進(jìn)一步節(jié)約上游設(shè)備的運(yùn)行費(fèi)用。

　　2. 設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)費(fèi)用下降： 采用變頻調(diào)節(jié)后，由于通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)節(jié)能，在負(fù)荷率較低時(shí)，電機(jī)、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速也降低，主設(shè)備及相應(yīng)輔助設(shè)備如軸承等磨損較前減輕，維護(hù)周期可加長(zhǎng)，設(shè)備運(yùn)行壽命延長(zhǎng);并且變頻改造后風(fēng)門開度可達(dá)100%，運(yùn)行中不承受壓力，可顯著減少風(fēng)門的維護(hù)量。

　　3. 用變頻調(diào)速裝置后，可對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)電流不超過電機(jī)運(yùn)行額定電流的1.2倍，對(duì)電網(wǎng)無任何沖擊，電機(jī)使用壽命增長(zhǎng)。

　　4. 操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便。可通過計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程直接給定風(fēng)量或風(fēng)壓等要求即可實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)。

　　2.4系統(tǒng)控制方案

　　2.4.1 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。

　　2.4.2 遠(yuǎn)方控制：系統(tǒng)提供數(shù)字和模擬輸入接口，由DCS或上位機(jī)實(shí)現(xiàn)控制。

　　遠(yuǎn)方控制接口：

　　變頻調(diào)速裝置可以提供的數(shù)字量輸出

　　（1） 報(bào)警及故障信息2路：（至控制系統(tǒng)，如DCS）

　　變頻器輕故障綜合報(bào)警，變頻器重故障綜合報(bào)警。

　　變頻器總故障綜合報(bào)警包括：變壓器超溫、變頻器過流、系統(tǒng)故障等。

　　（2） 調(diào)速裝置的狀態(tài)信息2路.

　　待機(jī)狀態(tài)、變頻運(yùn)行、停機(jī)狀態(tài)、工頻旁路/變頻狀態(tài)、就地/遠(yuǎn)方控制狀態(tài)

　　變頻調(diào)速裝置可以提供的模擬量輸出1路：（至控制系統(tǒng)，如DCS）

　　調(diào)速裝置可以提供1路4～20mA/0～10V（可選）模擬輸出，帶負(fù)載能力均為400Ω。

　　一路代表變頻裝置輸出頻率或電機(jī)轉(zhuǎn)速，4～20mA對(duì)應(yīng)0～50Hz或0～額定轉(zhuǎn)速，呈線性關(guān)系。

　　變頻調(diào)速裝置需要的數(shù)字量輸入1路：

　　（1） 遠(yuǎn)端的控制信號(hào)：（來自控制系統(tǒng)，如DCS）

　　變頻器啟動(dòng)、變頻器停機(jī)、緊急停機(jī)、遠(yuǎn)程復(fù)歸。（說明：調(diào)速裝置的“遠(yuǎn)程控制”和“本地控制”由調(diào)速裝置選擇，當(dāng)給定遠(yuǎn)程控制時(shí)，調(diào)速裝置的控制權(quán)交給控制系統(tǒng)）

　　變頻調(diào)速裝置需要的模擬量輸入1路：

　　遠(yuǎn)程控制時(shí)有現(xiàn)場(chǎng)給定值：

　　該給定值可以為4～20mA的電流源信號(hào)（帶負(fù)載能力必須大于250Ω），也可以為0～10V的電壓源信號(hào)（負(fù)載能力必須大于10mA）。

　　該給定值在遠(yuǎn)程控制時(shí)，作為調(diào)速裝置的轉(zhuǎn)速給定值，4mA～20mA或0V ～10V對(duì)應(yīng)0Hz～50Hz或0～電機(jī)額定轉(zhuǎn)速，呈線性關(guān)系。

　　本系統(tǒng)的外部的開關(guān)量輸入接點(diǎn)要求全部為無源干接點(diǎn);開關(guān)量輸出的內(nèi)部接點(diǎn)全部為無源干接點(diǎn)，接點(diǎn)容量均為AC220V/5A;模擬量信號(hào)全部為4～20mA。

　　2.5英威騰系列智能變頻調(diào)速系統(tǒng)功能

　　2.5.1啟動(dòng)方式

　　英威騰系列智能變頻調(diào)速系統(tǒng)具有正常啟動(dòng)和軟起動(dòng)兩種方式：

　　正常啟動(dòng)方式：調(diào)速系統(tǒng)按正常方式啟動(dòng)后，閉環(huán)或開環(huán)運(yùn)行于設(shè)定值。

　　軟啟動(dòng)方式：對(duì)于大功率電機(jī)，采用此調(diào)速系統(tǒng)對(duì)電機(jī)進(jìn)行無沖擊電流啟動(dòng)，啟動(dòng)完成后電機(jī)切換至工頻電源，完成電機(jī)的軟啟動(dòng)。

　　2.5.2 運(yùn)行方式

　　閉環(huán)控制：檢測(cè)回路獲得被控制量的實(shí)際值，與設(shè)定值比較，得到偏差信號(hào)。偏差信號(hào)經(jīng)過PID調(diào)節(jié)來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)被控制量，使之與設(shè)定值一致。

　　開環(huán)控制：選擇開環(huán)控制，頻率控制信號(hào)由頻率設(shè)定方式給定，輸出按照負(fù)載特性設(shè)定的幾種壓頻比曲線方式控制電機(jī)運(yùn)行。

　　2.5.3頻率設(shè)定功能

　　運(yùn)行頻率設(shè)定方式包括：LCD面板設(shè)定、控制柜電位器設(shè)定、外部4～20mA或0～10V模擬信號(hào)輸入給定、開關(guān)量頻率升降給定、上位機(jī)給定等多種給定方式。

　　2.5.4 控制方式

　　本地控制：利用系統(tǒng)控制器上的鍵盤、控制柜上的按鈕等就地控制。

　　遠(yuǎn)方控制：系統(tǒng)提供數(shù)字和模擬輸入接口，由DCS或上位機(jī)實(shí)現(xiàn)控制。

　　2.5.5 參數(shù)設(shè)定功能

　　可以設(shè)定轉(zhuǎn)矩提升、U/f加速曲線以適應(yīng)不同的負(fù)載情況,可以設(shè)定多達(dá)3個(gè)共振頻率躲避區(qū)域,可以按現(xiàn)場(chǎng)情況需要設(shè)定電機(jī)保護(hù)參數(shù)、輸出量功能定義設(shè)置等。

　　2.5.6 故障報(bào)警與查詢功能

　　具有故障報(bào)警和故障查詢功能，提高故障排除效率，為用戶維護(hù)提供方便。

　　2.5.7 運(yùn)行狀態(tài)記錄與顯示

　　英威騰系列智能變頻調(diào)速系統(tǒng)具有自動(dòng)記錄運(yùn)行狀態(tài)和進(jìn)行顯示的功能，并對(duì)顯示數(shù)據(jù)分類，方便日常維護(hù)。

　　2.5.8其他功能：

　　聯(lián)動(dòng)控制：英威騰系列智能變頻調(diào)速系統(tǒng)可以根據(jù)用戶需要提供聯(lián)動(dòng)控制功能，控制生產(chǎn)流程中其他部件。

　　編程運(yùn)行：可以根據(jù)負(fù)載運(yùn)行特性進(jìn)行編程控制，實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式。

　　2.6 英威騰系列智能變頻調(diào)速系統(tǒng)產(chǎn)品特點(diǎn)

　　英威騰系列智能變頻調(diào)速系統(tǒng)適用于標(biāo)準(zhǔn)三相交流電動(dòng)機(jī)，具有以下的特點(diǎn)：

　　2.6.1 適用中國(guó)電網(wǎng)，抗電壓波動(dòng)能力強(qiáng)

　　電網(wǎng)輸入側(cè)電壓在-15%～+15%范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí)，通過電壓波動(dòng)補(bǔ)償算法來自動(dòng)補(bǔ)償輸出，保證額定輸出。網(wǎng)側(cè)電壓在65%額定值至120%額定值內(nèi)不停機(jī)，保證電機(jī)持續(xù)運(yùn)行。

　　2.6.2 SCP抗短路技術(shù)

　　從變頻調(diào)速系統(tǒng)本身的安全運(yùn)行出發(fā)，英威騰在主回路充分考慮了電機(jī)或是連接電機(jī)的電纜可能發(fā)生相間短路的情況而設(shè)置了三重短路保護(hù)功能，可有效保護(hù)電機(jī)及變頻調(diào)速系統(tǒng)的安全。該主回路技術(shù)為本公司獨(dú)創(chuàng)，并已申請(qǐng)了相關(guān)專利。在此技術(shù)的支持下可以確保每一臺(tái)產(chǎn)品都能經(jīng)過兩相短路試驗(yàn)，進(jìn)一步提高了運(yùn)行可靠性。

　　2.6.3 專有核心STT技術(shù)（Speed Tracing Technology）

　　英威騰電氣技術(shù)人員多年從事電機(jī)的運(yùn)行及控制的研究工作，在這個(gè)基礎(chǔ)上獨(dú)創(chuàng)了“STT”算法，可確保電機(jī)在調(diào)速范圍內(nèi)的任何轉(zhuǎn)速下，無需停車可直接啟動(dòng)英威騰系列智能變頻調(diào)速系統(tǒng)。在這個(gè)算法的支持下，我們?cè)诓僮髯冾l調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，就不用顧慮啟動(dòng)時(shí)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。這樣就可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)即時(shí)的啟動(dòng)和停止控制了。這也為用戶的運(yùn)行和維護(hù)帶來了極大的方便。

　　2.6.4 斷電恢復(fù)再啟動(dòng)

瞬時(shí)停電恢復(fù)自啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)機(jī)端實(shí)測(cè)波形

　　電網(wǎng)瞬時(shí)停電或發(fā)生瞬時(shí)可恢復(fù)性故障后，在允許運(yùn)行的條件恢復(fù)后（允許等待的時(shí)間長(zhǎng)度可由用戶自行設(shè)定），英威騰 智能變頻調(diào)速系統(tǒng)可自動(dòng)搜索電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)無沖擊再啟動(dòng)，保證電機(jī)運(yùn)行的持續(xù)運(yùn)行可靠性，避免不必要停機(jī)造成的損失。

　　2.6.5 軟啟動(dòng)、無沖擊電流

　　英威騰CH系列智能變頻調(diào)速系統(tǒng)對(duì)電機(jī)進(jìn)行軟啟動(dòng)，具有線性和二次方曲線形式來控制電壓-頻率比，每種曲線形式有多條曲線供用戶選擇。起動(dòng)時(shí)間由用戶設(shè)定，內(nèi)部設(shè)有加速過流限速功能，以確保電機(jī)啟動(dòng)的沖擊電流，保證電機(jī)的安全運(yùn)行。啟動(dòng)過程自動(dòng)搜索電機(jī)轉(zhuǎn)速，不必保證電機(jī)停轉(zhuǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電網(wǎng)和電動(dòng)機(jī)無過流沖擊的快速啟動(dòng)。

　　2.6.6 智能化功能強(qiáng)

　　加減速自適應(yīng)功能，在啟停機(jī)時(shí)間設(shè)定不當(dāng)?shù)那闆r下系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整時(shí)間;雙屏直觀顯示;精確的故障定位功能，高達(dá)120項(xiàng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控點(diǎn)，提高故障排除效率;接口豐富、形式多樣，與各種自動(dòng)化設(shè)備和系統(tǒng)接口，滿足各種現(xiàn)場(chǎng)不同的需求;遠(yuǎn)方頻率給定信號(hào)具備斷線報(bào)警和保護(hù)功能。

　　英威騰CH系列變頻調(diào)速系統(tǒng)在冶金行業(yè)中風(fēng)機(jī)類負(fù)載改造中應(yīng)用十分成功。設(shè)備的節(jié)能預(yù)期與運(yùn)行穩(wěn)定度均得到了廣泛認(rèn)可。

　　3 CHV130工程型變頻器拉絲類應(yīng)用

　　CHV130工程型變頻器是深圳英威騰電氣公司針對(duì)拉絲加工專門研發(fā)的新型變頻裝置，優(yōu)化的內(nèi)置專用功能模塊幾乎涵蓋了該行業(yè)所需的所有技術(shù)特點(diǎn)。以下以雙變頻細(xì)伸機(jī)為例簡(jiǎn)要描述該系列機(jī)型的特點(diǎn)及應(yīng)用原理。

　　3.1 CHV130工程型變頻器的特點(diǎn)

　　◆任意盤徑下穩(wěn)定啟停;

　　◆加減速過程擺桿穩(wěn)定，3000 米/分高速滿盤運(yùn)行擺桿波動(dòng)也非常小;

　　◆張力擺桿輕抬輕放功能（啟動(dòng)時(shí)擺桿緩慢上升到零位;停機(jī)時(shí)，擺桿緩慢下沉到底位）即使超微線也不會(huì)斷線;

　　◆大小盤轉(zhuǎn)換功能，改變線盤后仍能保證同步;

　　◆斷線剎車/手動(dòng)剎車功能;

　　◆可通過張力擺桿位置檢測(cè)斷線，省去斷線檢測(cè)機(jī)構(gòu);

　　◆可利用盤徑檢測(cè)進(jìn)行停機(jī)，省去計(jì)米表及計(jì)米接近開關(guān);

　　◆參數(shù)設(shè)定簡(jiǎn)單，只設(shè)定一個(gè)用途參數(shù)便可開機(jī)運(yùn)行;

　　◆斷線急停時(shí)，變頻器無“過壓”保護(hù)現(xiàn)象;

　　◆ 完全矢量控制，強(qiáng)大低頻力矩，不折不扣的功率輸出。

　　3.2 接線圖

圖：主驅(qū)動(dòng)回路圖

圖：繼電器回路圖

　　3.3 工作原理

　　在《控制回路接線圖》中，速度給定電位器WR1 向拉絲變頻器VF1 提供頻率給定。由“AI1”端輸入的頻率給定值經(jīng)變頻器上設(shè)置的加減速時(shí)間后產(chǎn)生頻率輸出。

　　拉絲變頻器VF1 的啟停由“S1”端控制。點(diǎn)動(dòng)由“S2”端控制。

　　“S3”端為緩?fù)？刂贫恕．?dāng)“S3”端與“COM”端閉合時(shí)，由“AI1”端輸入的頻率給定與后級(jí)接通。當(dāng)拉絲機(jī)啟動(dòng)時(shí)，“S3”端與“COM”端接通，拉絲機(jī)按加減速時(shí)間加速至給定速度。當(dāng)拉絲機(jī)緩?fù)r(shí)，“S3”端與“COM”端斷開，由“AI1”端輸入的頻率給定與后級(jí)斷開，拉絲機(jī)按減速時(shí)間減速。當(dāng)拉絲機(jī)減速至“零速”時(shí)，J2 釋放，“S1”端與“COM”端斷開。拉絲機(jī)按“慣性滑行停機(jī)”方式停機(jī)。

　　拉絲變頻器VF1 的運(yùn)行頻率由高速脈沖輸出口“HDO1”輸出并接至收線變頻器VF2 的高速脈沖輸入口“HDI1”，作為收線變頻器VF2 的頻率給定（同步給定）。同時(shí)，張力電位器WR2 的反饋信號(hào)接至收線變頻器VF2 的“AI2”端。在收線變頻器內(nèi)部，由“HDI1”端輸入的同步給定與由“AI2”端輸入的偏差反饋進(jìn)行控制運(yùn)算，產(chǎn)生收線變頻器的運(yùn)行頻率。

　　收線變頻器的啟停由“S1”端控制。收線變頻器的加減速時(shí)間應(yīng)設(shè)置的較短（出廠值為0.3 秒），以便快速跟蹤拉絲速度。由于收線變頻器內(nèi)部具有卷徑計(jì)算及卷徑保存功能，因而拉絲機(jī)在任何卷徑下都可以平穩(wěn)快速的啟停。當(dāng)停機(jī)更換空盤后，須對(duì)所保存的前卷徑進(jìn)行清零。卷徑清零通過短接收線變頻器VF2上的“S2”端與“COM”端進(jìn)行。

　　通過短接拉絲變頻器的“S4”端與“COM”端，可選擇輸出口“HDO1”的第2 輸出增益，從而實(shí)現(xiàn)大小盤轉(zhuǎn)換功能。

　　CHV130 張力型變頻器具有輕抬輕放功能：?jiǎn)?dòng)后，張力擺桿緩慢上升到零位緩?fù)！埩[桿輕抬輕放功能可由內(nèi)部參數(shù)禁止。在收線變頻器內(nèi)部設(shè)有剎車功能。在運(yùn)行狀態(tài)中，若“S4”端與“COM”端閉合，收線變頻器的“RO2”端將輸出5 秒（可設(shè)定）剎車命令。為防止啟動(dòng)時(shí)張力擺桿在底位時(shí)引起“S4”端與“COM”端閉合而剎車，內(nèi)部啟動(dòng)延時(shí)參數(shù)保證不會(huì)誤剎車。手動(dòng)剎車通過閉合“S5”端與“COM”端進(jìn)行。手動(dòng)剎車無延時(shí)松剎功能，而是根據(jù)手動(dòng)剎車命令交替剎車及松剎，以方便裝卸盤。每次緩?fù)r(shí)，當(dāng)拉絲變頻器VF1 頻率降至“零速”頻率（可設(shè)定）時(shí)或張力擺桿下落至底位時(shí)，執(zhí)行自動(dòng)剎車并延時(shí)松剎。在《繼電回路接線圖》中，J1 為啟停控制繼電器。J1 吸合，拉絲機(jī)開始啟動(dòng)加速。J1 釋放，拉絲機(jī)開始緩?fù)！2 為運(yùn)行狀態(tài)繼電器。拉絲機(jī)啟動(dòng)，J2 吸合。拉絲機(jī)緩?fù)Ｖ痢傲闼佟薄嗑€剎車或手動(dòng)剎車時(shí)，釋放J2。拉絲變頻器及收線變頻器的啟停控制端均由J2 控制。J2 釋放時(shí)，拉絲變頻器及收線變頻器按慣性滑行停機(jī)方式停止。繼電器J3 為剎車驅(qū)動(dòng)繼電器。J3 的吸合和釋放由收線變頻器的“RO2”（剎車控制輸出）端控制。繼電器J4 為故障狀態(tài)繼電器。當(dāng)拉絲變頻器及收線變頻器故障時(shí)，J4 吸合。J4 吸合時(shí)，引起J1 及J2 釋放，運(yùn)行狀態(tài)終止。J5 為排線換向控制繼電器。圖中排線電機(jī)為低速同步電機(jī)。剎車電源未采用由降壓變壓器與整流橋構(gòu)成的整流電源，而是采用既經(jīng)濟(jì)穩(wěn)壓性又好的開關(guān)電源，可避免因電網(wǎng)電壓過高而燒毀剎車線圈。

　　CHV130系列變頻器內(nèi)部已實(shí)現(xiàn)參數(shù)組態(tài)建模，用戶僅需根據(jù)工況設(shè)置一個(gè)用途參數(shù)即可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制功能。給生產(chǎn)、調(diào)試帶來極大便利。

　　另CHV130在冶金行業(yè)領(lǐng)域用途廣泛，限于篇幅，此處不再累述。

　　結(jié)束語

　　隨著自動(dòng)化控制程度的不斷提高，變頻改造技術(shù)廣泛應(yīng)用于冶金領(lǐng)域的各個(gè)層面，在冶金行業(yè)起重類、軋鋼線材類、電磁攪拌類、風(fēng)機(jī)水泵類應(yīng)用中，變頻器及其附屬裝置的身影無處不在。無論是節(jié)能改造還是工藝改造中，變頻調(diào)速技術(shù)起到了越來越重要的作用。

　　參考文獻(xiàn)

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　　【2】 深圳英威騰電氣股份有限公司.《CHV100矢量變頻器說明書》.[M].2008

　　【3】 深圳英威騰電氣股份有限公司.《CHE100高性能變頻說明書》.[M].2008

　　【4】 深圳英威騰電氣股份有限公司.《英威騰CHV130 張力型變頻器在雙變頻細(xì)伸機(jī)上的應(yīng)用》.[Z].2008

　　【5】 王占奎等.《變頻調(diào)速應(yīng)用百例》[M].未知.1998