IGBTSIMOVERTMV全數字矢量變頻器在密閉鼓風爐鼓風機上的應用

1 引言

主鼓風機是密閉鼓風爐生產工藝上要求與密閉鼓風爐同步的關鍵設備，風機性能和運行的安全可靠性直接制約著密閉鼓風爐的生產能力。本公司在100kt鉛鋅技術改造完成后，原有的2臺6kV，1000kW的主鼓風機(靠閥門調節風量)已經不能滿足密閉鼓風爐大風量生產的技術要求，為滿足鉛鋅冶煉過程中對風量的嚴格要求，使主鼓風機有足夠的可調能力與密閉鼓風爐相適應，決定使用西門子公司生產的IGBTIMOVERTMV全數字矢量變頻器，經過一段時間的試運行，該系統具有顯著的節電效果，較高的調速精度，簡便的使用方法和易于實現自動控制等性能。

2 SIMOVERT MV功能及特點

2.1 技術指標和硬件特點

SIMOVERT MV控制采用了久經驗證的TRANSVEKTOR磁場定向控制。其控制原理是運用空間向量估計值以及為降低電機損耗與開關損耗而經過優化的逆變器觸發脈沖模式，以獲得優良的控制特性和更高的動態性能，該中壓變頻器具有功率因數高(在整個輸出范圍中，PF>0.96),輸出線路諧波電流低，性能可靠，系統穩定性好等特點。

2.2 通信能力與控制軟件功能

SIMOVERT MV具有很強的通信能力，可通過智能串行接口等通信模塊靈活地把變頻器接到相應的網上，其通信速率可達38.4kb/s，同時該變頻器的矢量控制方式可以精確地測定和控制電機電流的力矩分量和勵磁分量，具有調節參數的自動優化，自動故障顯示與報警，可以靈活設定和更改過程數據通道等特點。

3 傳動系統的設計與配置

密閉鼓風爐鼓風機中壓變頻調速系統主要由控制器，6kV中壓變頻器、雙電源控制柜、電動機及風機等組成，其組成示意圖如圖1所示。

圖1 密 閉 鼓 風 爐 變 頻 調 速 系 統 組 成 示 意 圖

其中控制器為美國英格索蘭公司Microcontroller Processor Module;變頻器為德國西門子公司產品，型號是6SE8018，1800kVA;電動機為西門子公司產品，型號為6kV，1300kW;風機為美國英格索蘭公司的空壓機。

3.1 HV-IGBTSIMOVERTMV全數字矢量變頻器主電路的組成

如圖2所示，該系統主電路變頻傳動變壓器為三繞組，二次為12相二極管整流輸出，可減少整流裝置產生的高次諧波對電網的影響，逆變部分為采用高壓IGBT的三電平逆變器。對于HV—IGBT器件，每次開通或關斷時的瞬變電流和瞬變電壓是可以完全控制的，因而它們可以獲得優良的輸出電壓特性，同時，其觸發電路所需要的元器件數量比GTO或IGCT的觸發電路要少得多，故其結構簡單緊湊，而且可靠性極高。