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仟億達變頻器在水泥窯主傳動控制技術的成熟與普及

未知 2019-10-14 15:13

  在仟億達柜式變頻器還未大量使用前,回轉窯主傳動一直使用直流調速。但直流調速電路復雜,維修難度大,操作繁瑣,特別是直流電動機在溫度高、粉塵大的惡劣環境中運行,其電刷、換向器損壞頻繁,需經常維護,對工廠維護帶來較大成本。近年來隨著變頻器控制技術的成熟與普及,加上交流電機維護簡單,回轉窯主傳動愈來愈多的采用仟億達柜式變頻器交流變頻調速。

  在目前回轉窯驅動系統中,直流調速系統越來越多的被交流傳動系統所取代,此次仟億達柜式變頻器在此項目上的成功應用,特別是雙電機傳動控制,必將會使仟億達變頻器在這一領域獲得更多的應用,大大提高仟億達柜式變頻器的地位。

  一、回轉窯傳動原理與控制要求

  水泥回轉窯是對物料進行煅燒的大型設備,回轉窯內的物料流是通過改變回轉窯轉速來控制的,物料流的燒成帶溫度又與回轉窯轉速有一相應的關系,所以調速系統的好壞,將直接影響回轉窯的使用壽命、產品質量。

  負載具有如下一些特點:啟動時原料處在窯內正下方,整個窯體及原料的慣性極大,所以要求傳動電機和變頻器啟動力矩極大,因此,啟動加速過程是一個克服大慣量負載慣性的過程;當然一旦啟動過程結束,正常運轉的所需力矩就大大降低了。所以在選擇電機和仟億達柜式變頻器時要考慮兩個因素,既要有足夠的過載能力保證啟動順利,又要不能功率選擇太大,造成正常運行時過于大馬拉小車,能耗和一次性投資加大。

  與此同時,隨著窯體直徑、窯長度的不斷增加,為避免單臺減速機、電機配置配置過大帶來的設備選型、投資、安裝等不利因素,現在多采用雙電機驅動。這就需要兩臺變頻器分別拖動兩臺電機,兩臺電機分別通過減速機共同驅動同一個傳動齒輪。這就要求兩臺變頻器控制要出力大小、作用在齒輪上的驅動力方向要相同,不能出現一臺出力大,造成其中一個電機長期過載,降低使用壽命;極端情況下一臺被拖動運行,輸出力矩方向相反,損壞齒輪箱。

  當回轉窯采用雙電機、仟億達柜式雙變頻器驅動時,一般控制方法有兩種:

  1、主從控制:一臺作主機進行速度控制,另一臺從機接受主機力矩輸出作為自身力矩給定,自身作力矩控制,實現速度跟隨,平衡出力的效果,在這種控制方式下,為獲得精確的力矩控制效果,一般要求電機加編碼器實現閉環運行。

  這種控制模式的優點是速度控制精度高。缺點是動態過程中從機力矩調整較慢,負載跟隨性較差,容易造成主機加減速過程中過載,同時需要編碼器隨電機安裝在室外平臺上,受環境及振動等因素影響,編碼器容易損壞。

  2、利用電機自然特性,調整滑差補償:兩個仟億達柜式變頻器均運行在速度模式下,各自根據變頻器自身力矩、電流大小,改變滑差補償,輸出力矩大的電機,減小滑差補償使電機降速,從而減小輸出力矩,反之,輸出力矩小的電機,加大滑差補償使電機升速,使它承擔更多的負載,在動態中達到負荷平衡。施耐德電氣ATV71變頻器已內置負荷平衡功能,達到自動根據負載大小調節滑差補償的大小,在實際應用中取得了滿意的控制效果。

  這種控制模式的優點是不需編碼器,加減速響應快,缺點是由于隨時調整滑差補償,導致速度輸出與給定有細微的差別,即速度精度有所降低,但完全滿足回轉窯速度控制的精度要求。

  3、仟億達柜式變頻器ATV71應用的優勢

  回轉窯雙電機傳動采用仟億達柜式變頻器ATV71變頻器,其優異的產品性能得到了充分體現:

  1)重載應用,150%額定電流過載1分鐘,保證了仟億達柜式變頻器和電機有足夠的力矩輸出;

  2)ATV71應用功能-負荷平衡保證兩臺電機運行中出力均衡,無需主從控制。

  3)優越的低速控制性能

  4)12脈沖整流有效的降低了仟億達柜式變頻器諧波。減小了對電網的污染

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