全数字矢量变频器在密闭鼓风炉鼓风机上的应用

1 引言

主鼓风机是密闭鼓风炉生产工艺上要求与密闭鼓风炉同步的关键设备，风机性能和运行的安全可靠性直接制约着密闭鼓风炉的生产能力。本公司在100kt铅锌技术改造完成后，原有的2台6kV，1000kW的主鼓风机（靠阀门调节风量）已经不能满足密闭鼓风炉大风量生产的技术要求，为满足铅锌冶炼过程中对风量的严格要求，使主鼓风机有足够的可调能力与密闭鼓风炉相适应，决定使用西门子公司生产的IGBTIMOVERTMV全数字矢量变频器，经过一段时间的试运行，该系统具有显著的节电效果，较高的调速精度，简便的使用方法和易于实现自动控制等性能。

2 SIMOVERT MV功能及特点

2.1 技术指标和硬件特点

SIMOVERT MV控制采用了久经验证的TRANSVEKTOR磁场定向控制。其控制原理是运用空间向量估计值以及为降低电机损耗与开关损耗而经过优化的逆变器触发脉冲模式，以获得优良的控制特性和更高的动态性能，该中压变频器具有功率因数高（在整个输出范围中，PF>0.96）,输出线路谐波电流低，性能可靠，系统稳定性好等特点。

2.2 通信能力与控制软件功能

SIMOVERT MV具有很强的通信能力，可通过智能串行接口等通信模块灵活地把变频器接到相应的网上，其通信速率可达38.4kb/s，同时该变频器的矢量控制方式可以精确地测定和控制电机电流的力矩分量和励磁分量，具有调节参数的自动优化，自动故障显示与报警，可以灵活设定和更改过程数据通道等特点。

3 传动系统的设计与配置

密闭鼓风炉鼓风机中压变频调速系统主要由控制器，6kV中压变频器、双电源控制柜、电动机及风机等组成，其组成示意图如图1所示。

图1 密 闭 鼓 风 炉 变 频 调 速 系 统 组 成 示 意 图

其中控制器为美国英格索兰公司Microcontroller Processor Module；变频器为德国西门子公司产品，型号是6SE8018，1800kVA；电动机为西门子公司产品，型号为6kV，1300kW；风机为美国英格索兰公司的空压机。

3.1 HV－IGBTSIMOVERTMV全数字矢量变频器主电路的组成

如图2所示，该系统主电路变频传动变压器为三绕组，二次为12相二极管整流输出，可减少整流装置产生的高次谐波对电网的影响，逆变部分为采用高压IGBT的三电平逆变器。对于HV—IGBT器件，每次开通或关断时的瞬变电流和瞬变电压是可以完全控制的，因而它们可以获得优良的输出电压特性，同时，其触发电路所需要的元器件数量比GTO或IGCT的触发电路要少得多，故其结构简单紧凑，而且可靠性极高。

图2 变频器主电路组成