摘要  指出羅茨風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行存在的問題，簡述改造使用的高壓變頻器結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，介紹羅茨風(fēng)機(jī)高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)工作原理，改造方案及效果．

   關(guān)鍵詞羅茨風(fēng)機(jī)高壓變頻器改造節(jié)能

   中圖分類號(hào)ＴＨ４４４   文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼Ｂ

   一、存在的問題    Ａ

    （４）自動(dòng)調(diào)

   通常風(fēng)機(jī)按照最大額定負(fù)荷設(shè)計(jì)，但其多數(shù)時(shí)間只工作在   整輸出電壓。正

最大額定負(fù)荷的２／３段，為適應(yīng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷變化，傳統(tǒng)工藝是采用   常情況下，三相

控制出口閥門開度，調(diào)整風(fēng)機(jī)供氣量。這樣不僅縮短閥門壽命，   電壓為額定輸

還造成能源大量浪費(fèi)，企業(yè)成本增加。電機(jī)在工頻運(yùn)行，整個(gè)系   出，見圖１。若功

統(tǒng)（風(fēng)機(jī)、管道）存在較大振動(dòng)，并且電機(jī)啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電流是額定   率單元故障，系

電流的５－６倍，導(dǎo)致系統(tǒng)母線電壓降低，系統(tǒng)負(fù)荷波動(dòng)，出現(xiàn)   統(tǒng)可自動(dòng)將其旁

“晃電”或其他事故。為此，濮陽龍宇化工有限責(zé)任公司對(duì)煤制氣   路，同時(shí)漂移三

濕脫丁段２。羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造，根據(jù)配套電機(jī)參數(shù)（表１），綜合   相電壓中心點(diǎn)，

考慮，選擇北京利德華福電氣技術(shù)有限公司ＨＡＲＳＶＥＲＴ系列、   調(diào)整相位角，確

６ｋＶ變頻調(diào)速系統(tǒng)。    保三相電壓對(duì)．

    表１  羅茨風(fēng)機(jī)配套電機(jī)參數(shù)    如    Ｂ

   型號(hào)    額定電壓，、ｒ  額定電流，Ａ  額定功率，ｋＷ  功率因數(shù)   轉(zhuǎn)速（ｒ／ｍｉｎ）    圖ｌ正常時(shí)電壓輸出ＹＢ４００Ｍ２－６    ６０００    ２７．２    ２２０    Ｏ．８５    ９８７

    稱，維持生產(chǎn)，如Ａ相Ａ４、Ａ５故障，系統(tǒng)經(jīng)過

   二、ＨＡＲＳＶＥＲＴ－Ａ變頻調(diào)速系統(tǒng)    調(diào)整，三相電壓輸出可達(dá)到８０％額定電壓，見圖２。

   １．基本結(jié)構(gòu)    三、羅茨風(fēng)機(jī)調(diào)

   該系統(tǒng)由變壓器、功率單元和變頻控制器組成，功率單元是   速系統(tǒng)變頻改造    Ａ

基本的交一直一交單相逆變電路，整流側(cè)是二極管三相全橋，對(duì)    １．工作原理

ＩＧＢＴ逆變橋進(jìn)行正弦ＰＷＭ控制，每５個(gè)功率單元串聯(lián)構(gòu)成一    ６ｋＶ電源由高壓

相（用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇功率單元）。主控制器、人機(jī)界面   開關(guān)引入旁路柜，經(jīng)

（嵌入式工控機(jī)）、ＰＬＣ組成控制系統(tǒng)，均采用ＥＳ４８５進(jìn)行數(shù)據(jù)   隔離開關(guān)進(jìn)入變壓器

通信。輸入側(cè)移相變壓器副邊繞組分為ｉ組，構(gòu)成４２脈波整流   柜進(jìn)行網(wǎng)側(cè)隔離，最

方式，向每個(gè)單元供電，可顯著改善電流波形，使負(fù)載下網(wǎng)側(cè)功   終輸入至功率柜。系

率因數(shù)接近１。輸出側(cè)每個(gè)單元的ｕ、Ｖ輸出端子相互串接成星   統(tǒng)控制柜根據(jù)控制指

型接法向電機(jī)供電，可減少電機(jī)諧波損耗，消除機(jī)械振動(dòng)。    令和內(nèi)部檢測信號(hào)，

   ２．主要功能    對(duì)電能進(jìn)行綜合邏輯ｒ

    Ｂ

   （１）掉電保護(hù)。主電源掉電，高壓開關(guān)不會(huì)立即跳閘，系統(tǒng)只   處理，功率柜輸出變    如

是衰減變頻器輸出頻率，若主電源在３ｓ內(nèi)恢復(fù)，則變頻器恢復(fù)   壓變頻的交流電源驅(qū)    圖２故障時(shí)電壓輸出正常頻率，設(shè)備繼續(xù)丁作，否則變頻器停止輸出，高壓開關(guān)跳閘。   動(dòng)電機(jī)。通過變頻器

控制電源掉電后，系統(tǒng)投入ＵＰＳ繼續(xù)運(yùn)行３０ｍｉｎ。    工控機(jī)進(jìn)行風(fēng)機(jī)啟動(dòng)、停止、加／減速等操作，監(jiān)視變頻器輸出頻

   （２）掉線保護(hù)。變頻器可存儲(chǔ)運(yùn)行轉(zhuǎn)速，若遠(yuǎn)程模擬給定信   率，電流及報(bào)警等情況。

號(hào)掉線，可穩(wěn)定輸出轉(zhuǎn)速。    ２．控制方案

   （３）變頻器自啟動(dòng)。高壓失電２０ｓ內(nèi)恢復(fù)后，變頻控制器可    （１）主電路。根據(jù)公司風(fēng)機(jī)負(fù)荷的重要性，采用“ｌ拖ｌ”控自動(dòng)查找電機(jī)速度，使其恢復(fù)失電前運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)平滑啟   制，即ｌ臺(tái)變頻器帶ｌ臺(tái)電機(jī)，增設(shè)工頻旁路回路，確保變頻器動(dòng)。    故障或檢修時(shí)，風(fēng)機(jī)安全、可靠生產(chǎn)，接線見圖３（圖中ＱＦ為真

    ｉＯｔｔｌｔｌ蘭ｉｔｌｔｌｌｉ  ２００８

    Ｎｏｌ０團(tuán)萬方數(shù)據(jù)

    的可調(diào)性起著決定性作用。壓緊力越大。密封內(nèi)表面同活塞桿接

    觸越緊密，密封效果越好。當(dāng)液壓缸運(yùn)行一段時(shí)間后，Ｖ形組合

    改進(jìn)ＨＶ８０４型    密封的密封面（同活塞桿接觸的內(nèi)表面）會(huì)輕微磨損，這時(shí)就需

    要調(diào)整壓緊力來補(bǔ)償密封件的磨損。  由于鎖母外徑較大，只能

    打包機(jī)液壓缸端蓋    使用專用工具緊固，不僅緊同非常困難而且壓緊力大小也不易

    控制。液壓缸的安裝位置大約距地面３ｍ多高，而且兩缸安裝距

    離較近，安裝后無法對(duì)密封的壓緊力進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而導(dǎo)致液壓缸

    陳永利    端部泄漏。對(duì)此，在原有端蓋基礎(chǔ)￡：改進(jìn)。

    加大鎖母內(nèi)徑。在鎖母的外端面上增加８個(gè)螺紋孔，壓蓋通

   ＨＶ８０４型短纖維打包機(jī)，邯鄲紡織機(jī)械廠生產(chǎn)，主要功能   過８條螺栓與鎖母緊密聯(lián)結(jié)，同時(shí)８條螺栓的預(yù)緊力，為壓蓋向是將腈綸短纖維壓實(shí)，按要求捆扎成大小重量一定的纖維包。液   ｖ形組合密封提供壓力。所以，可通過調(diào)整螺栓的預(yù)緊力來控制壓系統(tǒng)中兩個(gè)單桿活塞式油缸，端部采用Ｖ形組合密封，兩個(gè)   對(duì)Ｖ形組合密封的壓力，螺栓預(yù)緊力的調(diào)節(jié)可以通過扭力扳手油缸的活塞桿由剛性壓板連接，以確保兩缸同步升降。設(shè)備經(jīng)過   完成，解決ｒ?qū)壕o力大小的控制問題。

一段時(shí)間運(yùn)行后，兩油缸經(jīng)常由于端部泄漏而更換，起初懷疑是    當(dāng)Ｖ形組合密封的密封面磨損后，由新增加的插墊完成。Ｖ形組合密封質(zhì)量不過關(guān)，但更換高性能的Ｖ形組合密封后，   插蟄安裝在鎖母和壓蓋之間，通過調(diào)節(jié)插蟄厚度，使ｖ形組合端部泄漏仍然沒有消除。經(jīng)拆下油缸分析后認(rèn)為，油缸端蓋提供   密封獲得足夠壓力，即將初始安裝的厚插墊更換為較薄插墊。給Ｖ形組合密封的壓緊力不足且不易調(diào)節(jié)，是造成液壓缸端部   為了便于不同厚度插墊的更換，插墊設(shè)計(jì)成兩半式，可以在不漏油的根本原因。    拆下壓蓋的情況下更換插墊，即使在較高的作業(yè)位置也可順利

   Ｖ形組合密封的壓緊是通過端部鎖母與缸體螺紋連接完成   完成。

的，對(duì)液壓缸的端部密封中，Ｖ形組合密封壓緊力大小和壓緊力    改進(jìn)后的液壓缸端蓋，解決了缸漏油問題，不僅可減少設(shè)備

    維修時(shí)間，而且降低了維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。    Ｗ０８．１０—２９空斷路器，ＱＳｌ、ＱＳ２、Ｑｓ３為高壓隔離刀

閘）。電機(jī)變頻運(yùn)行，先斷開ＱＳ３。再合上    作者通聯(lián)：中粵浦項(xiàng)（秦皇島）馬口鐵有限公司  河北秦皇ＱＳｉ、ＱＳ２，最后接通ＱＦ，電機(jī)工頻運(yùn)行，先    島市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)（東區(qū)）中粵路３號(hào)０６６２０６

    Ｅ－ｍａｉｈ    １２＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ

斷開ＱＳｌ、ＱＳ２，再合上Ｑｓ３，最后接通Ｑｒ。    ｃｈｅｎｙｏｎｇｌｉ

在機(jī)械卜進(jìn)行安全互鎖，保證ＱＳ２、ＱＳ３不    （編輯利文］能同時(shí)閉合。風(fēng)機(jī)系統(tǒng)實(shí)際工作中，管道

出口閥門全部打開，開度由工控機(jī)控制。

   （２）控制電路。采用閉環(huán)控制，將現(xiàn)場

工段出口管道壓力４～２０ｍＡ信號(hào)引至變頻    １一Ｐ２０５８、Ｓ系歹Ｕ四器工控機(jī)。    ＪＦ／ＵＩ—Ｕ８、Ｕ４１～Ｕ６７、Ｕ１０１一Ｕ１３７、Ｐ０５１

    嘲，    繩、雙繩抓斗是我廠在國內(nèi)獨(dú)家開發(fā)供應(yīng)的專利產(chǎn)品（實(shí)用新

   四、效果

    型專利號(hào)ＺＬ９９２３３８６８．９  ＺＬ２００４２００５００４２．８  ＺＬ２００５２００５

   （１）工況改善，減少電網(wǎng)污染。電機(jī)變頻運(yùn)行，工作頻率與風(fēng)

機(jī)、管道固有共振頻率不一致，避免了產(chǎn)生共振現(xiàn)象，消除管道    ０３０９．８）。擁有先進(jìn)的萬向防磨擋繩輪、高耐磨ＭＣ尼龍輪、調(diào)振動(dòng)。電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)，啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)時(shí)間延長，對(duì)電網(wǎng)幾乎    向吊板、開口式楔板（殼）、整體防裂斗角、自平衡下承梁、耐磨沒有沖擊。    軸套、刃ｆ１板耐磨合金堆焊、可變倍率、防彎短軸、自動(dòng)穿繩鉤

   （２）自動(dòng)化程度高，維護(hù)方便。風(fēng)機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)連鎖控制，具有    等高新技術(shù)。上述裝置均為永久性結(jié)構(gòu)，在整個(gè)抓斗使用壽命各種保護(hù)及故障報(bào)警功能，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了生產(chǎn)效率。    內(nèi)不用更換和維修，徹底解決了開閉繩與擋繩輪破壞性磨損電機(jī)軟啟動(dòng)。風(fēng)機(jī)緩慢升速。減輕啟動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)矩對(duì)電機(jī)的損傷，    及脫槽、斷繩、斗角開裂、彎軸、爛套等問題，是無故障、免維修延長電機(jī)及整套機(jī)械設(shè)備的軸承、密封等零部件壽命。維修工作    的人性化新型抓斗。為方便客戶改裝，也可單獨(dú)供應(yīng)萬向防磨量減少，降低了檢修工作強(qiáng)度和費(fèi)用。    擋繩輪等配件。產(chǎn)品實(shí)行三包，長期供應(yīng)零配件。免費(fèi)索取產(chǎn)

   （３）節(jié)能效果顯著。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)機(jī)系統(tǒng)改造前約用電    品演示光盤和資料