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变频调速器在叶轮给煤机中的应用 (神华准格尔能源公司发电厂，内蒙古 薛家湾 010300) 摘 要：介绍了神华准能发电厂输煤系统叶轮给煤机调 速系统，并对该系统原装配的调速部件在实际运行过程中 暴露出的问题进行了分析，结合变频调速器的优点，提出 了相应的解决方法，制定了改造方案并予以实施，总结对 比了改造前后的使用效果。 关键词：变频；调速器；叶轮给煤机 中图分类号：TM921.51TK284.3 文献标识码：A 文 章编号：10076921(XX)08023101 神华准能发电厂输煤系统安装两台 QYG600A 桥式叶 轮给煤机，负责将火车卸到缝隙煤槽里的煤拨送到 0 号皮 带，然后通过下级皮带输送到锅炉煤仓或堆到储煤场，由 于下级皮带宽度和运输速度不一致及为了应付不同的运行 工况，要求叶轮给煤机的给煤量是连续可调的，而改变给 煤量的手段是通过改变给煤电机的转速来实现的，原设备 采用的是滑差电机进行调速，这种调速方式存在如下缺点： 设备复杂、易出现故障点多，维护工作量大、维护费用 高；操作繁琐、运行可靠性差、调速精度及线性度差； 调速电机处于高耗能运行状态，运行极不经济；保护 回路简单，电机只设有热保护，一旦出现故障而热保护又 拒动时，将使总电源开关跳闸，或电机烧毁，影响上煤， 造成损失。针对上述原给煤系统存在的缺陷及变频调速的 系列优点，我厂对其进行了变频改造。 2 变频调速器的工作原理及结构 2.1 电动机调速原理。由电动机特性可知，异步电动 机输出轴转速(简称电机转速)为: n=(1-s)60f/p 式中：n电动机同步转速；f电动机定子供电频率； p电动机极对数；s=(no-n)/no为转差率。 显然，改变公式中的参数 f、p 和 s，便可改变电机的 同步转速。 由于给煤机所配用的交流异步电动机的转速与同步转 速之间的转差率 s 极小，若将这一微小差别忽略不计，则 上述公式可近似等同于给煤机电机的转速公式。以往的电 机调速大多通过改变参数 p 和 s 实现的，变频调速是通过 均匀地改变定子供电频率 f，平滑地改变电动机的转速，并 且在调速过程中，从高速到低速均能保持有限的转差率。 2.2 变频调速器特性。调速范围，理论上讲采用变频 器调速其范围为 0100%。但是，根据不同类型的工况及煤 种，一般应将转速限制在 301 200rpm，这可通过设定变 频器的 V/f 曲线来实 现。 因为是通过均匀地改变定子供电频率 f 而改变电动机 的转速，所以具有高效率、宽范围和高精度的调速性能， 以及足够强度的机械特性。 3 变频调速改造方案 给煤机变频调速系统组成： 配用的电动机为 Y 180M 4 型/18.5kW，变频器选用 ABB 公司 ACS400 型，该调速系统 主要由变频器盘、手操器、电源盘等组成，变频器是该系 统的核心部件。为了保证系统能安全可靠运行，操作、维 护方便，本工程给煤机与变频器采用一带一的控制模式(即 一台变频器带一台给煤机电机)。变频器在上电后，通过就 地操作器输出模拟电流信号来控制变频器的输出，在操作 时，只需操控操作器即可达到控制电机转速的目的。用操 作器调速可以非常平滑、稳定的调节给煤量，运行人员对 系统的调整控制更为稳定合理。变频器输出信号给转速表， 实时监测电动机的实际转速，另外变频器上还有预留送入 DCS 的接点，将来进行 DCS 改造时可取消操作器、启停开关、 转速表及电流表，变频器的启停控制直接由 DCS 完成。本 方案的优点是结构简单，无需对原有的给煤系统进行改造。 4 改造及调试过程 4.1 给煤机变频控制盘就位、固定； 4.2 铺设控制电缆，安装操作器、电流表、转速表； 4.3 完成控制线的接线工作； 4.4 拆除原电动机，新电动机就位； 4.5 铺设动力电缆，完成动力回路的接线工作； 4.6 将给煤控制盘可靠接地； 4.7 检查控制回路、动力回路接线是否正确； 4.8 送电至给煤控制盘； 4.9 设置变频器参数； 4.10 调试变频器启停功能、调速功能，检查电流表、 转速表、操作器指示； 4.11 确定电动机转向； 4.12 调试控制回路的联锁，保互功能； 4.13 给煤机对轮穿销固定，带根煤装置调试。 在调速指令信号输入回路和其他回路改造完成后，在 各种运行工况下，对给煤机进行模拟传动，完全能够满足 设备给煤的需求，各项指标均优于滑差调速电动机，实现 了给煤机由滑差调速向变频调速的升级改造。 5 改造效果 由于叶轮给煤机所处工作环境恶劣，改造前经常有粉 尘在滑差电机间隙中受潮结块，造成不可调速的“飞车” 现象，改为变频后滑差部分可以取消，消除失控“跑转” 现象。 改为变频后，去掉了原滑差调速器系统，同时原主回 路中的接触器也相应的予以去掉。只剩一台交流电机，可 靠性大大提高，维护量大大减少。 滑差电机是一个非线性被控对象，在 85%额定转速以上 存在饱和区，在 15%额定转速下存在死区，造成速度变化线 性度差，运行不平稳，给煤量时多时少。变频控制的线性 度非常好，速度控制线性度可达到 99%。此改造可实现电机 从 50r/min 软启动，无启动冲击电流。调速范围宽，调控 精度高。 保护功能完备，具有过压、过流、缺相、欠压、短路、 堵转、过热等全面保护功能，并可