變頻器在玻璃鋼化爐中選型配置方法
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變頻器在鋼化爐的控制系統中得到了廣泛應用，變頻器的正確選用對于鋼化爐電控系統的穩定運行起著(zhù)關(guān)鍵性的作用。
1 變頻器的容量
容量做為變頻器最主要的技術(shù)指標之一，決定了其運用場(chǎng)合及所采用的技術(shù)類(lèi)型，對額定電流的合理選擇有助于變頻器的長(cháng)期穩定運行。變頻器的容量一般有3種表示方法：額定電流、適配電動(dòng)機的額定功率、額定視在功率。
鋼化爐傳動(dòng)及提彎系統在啟動(dòng)時(shí)均可能存在重載啟動(dòng)，因此要求變頻器的容量必須按運行過(guò)程中可能出現的最大電流來(lái)選擇，即：
IN＞Imax
IN為變頻器額定電流；Imax為電動(dòng)機的最大工作電流
在鋼化爐傳動(dòng)系統中，選擇變頻器的容量時(shí)，一定要比匹配的同功率電動(dòng)機容量大一級，才能滿(mǎn)足電動(dòng)機在整個(gè)調速范圍內的負載特性要求。
鋼化爐風(fēng)冷系統的變頻器一定要選擇風(fēng)機、泵類(lèi)負載專(zhuān)用變頻器，且最重要的是變頻器的過(guò)載能力。因為玻璃鋼化風(fēng)冷的過(guò)程中，變頻器要承受短時(shí)(10 s~20 s)過(guò)載，要求所選的變頻器必須具備一定的過(guò)載能力，通常變頻器的過(guò)載能力達到輸出電流為1.5倍的額定電流時(shí)，工作達1 min即可滿(mǎn)足要求。
另外基于風(fēng)冷系統的特殊工藝，風(fēng)機電機需在很短時(shí)間內頻繁加、減速，所以在風(fēng)機電機啟動(dòng)(加速)的過(guò)程中電動(dòng)機不僅要負擔穩速運行的負載轉矩，還要負擔加速轉矩，風(fēng)機電機加速時(shí)間(250 kW)限制在100 s，以避開(kāi)峰值電流。
2 變頻器負載類(lèi)型
(1)鋼化爐主傳動(dòng)系統
鋼化爐的主傳動(dòng)系統包括入/出片輥道傳動(dòng)、加熱爐輥道傳動(dòng)、風(fēng)柵輥道傳動(dòng)4大傳動(dòng)體系，其負載均呈現恒轉矩特性，即負載轉矩TL與轉速無(wú)關(guān)，任何轉速下TL始終保持恒定或基本恒定，負載功率則隨著(zhù)負載速度的提高而呈線(xiàn)性增加。因此變頻器拖動(dòng)負載時(shí)，特別是玻璃在爐內往復低速運動(dòng)的情況下輸出轉矩要足夠大，并且有足夠的過(guò)載能力，保證長(cháng)期低速穩定運行。為了方便操作還可以選擇具備設定V/f特性、轉矩提升方法等功能的變頻器。以富士變頻器為例，具體負載選擇設定如表1所示[1]。
(2)鋼化爐風(fēng)冷系統
風(fēng)機是典型的流體負載，其轉矩與轉速的2次方成正比，功率與轉矩的3次方成正比?？梢酝ㄟ^(guò)變頻器調速來(lái)調節風(fēng)量，以達到大幅度節約電能的目的。但由于此類(lèi)負載在高速時(shí)需求功率增長(cháng)過(guò)快，不建議這類(lèi)負載使用時(shí)超工頻運行。
基于風(fēng)機負載類(lèi)型，以富士變頻器針對風(fēng)機泵類(lèi)負載設計的FRENIC5000P系列變頻器為例，其轉矩特性曲線(xiàn)如圖1、圖2所示[2]。
3 變頻器的通訊端口
變頻器基本的通訊方式為RS-485串行通訊，以風(fēng)機變頻器為例，與觸摸屏之間以RS-485通訊進(jìn)行數據交換，所以在選擇變頻器時(shí)也要對通訊端口進(jìn)行考慮。
4 變頻器防護等級
變頻器的防護結構要與安裝環(huán)境相適應，包括環(huán)境溫度、濕度、粉塵、腐蝕性氣體等因素的影響。對于玻璃鋼化系統來(lái)說(shuō)，變頻器均配置在電控柜內，所以可以選擇防護等級較低的變頻器，IP00防護等級即可滿(mǎn)足要求。
5 變頻器外圍設備
(1)AC/DC電抗器
鋼化爐因其大量采用電加熱及大功率風(fēng)機進(jìn)行鋼化的特點(diǎn)，必須將變頻器連接到大容量變壓器電網(wǎng)中使用，從而使得電源的電抗百分比變小，流入變頻器的電流的高次諧波成分增加，波幅值增大，從而可能引起變頻器內部的整流器及濾波電容器等零部件的損壞。為此，最好選擇帶有改善輸入功率因數及減小高次諧波的DC電抗器。
但對于電網(wǎng)污染比較嚴重的狀況及電源變壓器為變頻器額定容量的10倍以上時(shí)，可選配AC電抗器進(jìn)行無(wú)功補償及諧波治理。選配AC/DC電抗器后，電壓畸變率大約降低30％～50％，是不加電抗器諧波電流的1/2左右。所以很大程度上可以改善電網(wǎng)質(zhì)量。
(2)制動(dòng)單元(電阻)
鋼化爐中加熱爐、風(fēng)柵輥傳動(dòng)需要頻繁往復運動(dòng)，這就使得電動(dòng)機需要快速加、減速，且定位返回。如果由于運動(dòng)慣性導致玻璃超出定位范圍，那么玻璃在爐內位置將出現由于往復運動(dòng)錯位、玻璃加熱不均勻，導致在鋼化風(fēng)冷過(guò)程中炸裂。所以為了提高傳動(dòng)系統變頻器的制動(dòng)能力，需外接制動(dòng)電阻進(jìn)行制動(dòng)。
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