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(tǒng)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(tǒng)的穩(wěn)定運行起著關鍵性的作用。
1 變頻器的容量
容量做為變頻器最主要的技術指標之一，決定了其運用場合及所采用的技術類型，對額定電流的合理選擇有助于變頻器的長期穩(wěn)定運行。變頻器的容量一般有3種表示方法：額定電流、適配電動機的額定功率、額定視在功率。
鋼化爐傳動及提彎系統(tǒng)在啟動時均可能存在重載啟動，因此要求變頻器的容量必須按運行過程中可能出現的最大電流來選擇，即：
IN＞Imax
IN為變頻器額定電流；Imax為電動機的最大工作電流
在鋼化爐傳動系統(tǒng)中，選擇變頻器的容量時，一定要比匹配的同功率電動機容量大一級，才能滿足電動機在整個調速范圍內的負載特性要求。
鋼化爐風冷系統(tǒng)的變頻器一定要選擇風機、泵類負載專用變頻器，且最重要的是變頻器的過載能力。因為玻璃鋼化風冷的過程中，變頻器要承受短時(10 s~20 s)過載，要求所選的變頻器必須具備一定的過載能力，通常變頻器的過載能力達到輸出電流為1.5倍的額定電流時，工作達1 min即可滿足要求。
另外基于風冷系統(tǒng)的特殊工藝，風機電機需在很短時間內頻繁加、減速，所以在風機電機啟動(加速)的過程中電動機不僅要負擔穩(wěn)速運行的負載轉矩，還要負擔加速轉矩，風機電機加速時間(250 kW)限制在100 s，以避開峰值電流。
2 變頻器負載類型
(1)鋼化爐主傳動系統(tǒng)
鋼化爐的主傳動系統(tǒng)包括入/出片輥道傳動、加熱爐輥道傳動、風柵輥道傳動4大傳動體系，其負載均呈現恒轉矩特性，即負載轉矩TL與轉速無關，任何轉速下TL始終保持恒定或基本恒定，負載功率則隨著負載速度的提高而呈線性增加。因此變頻器拖動負載時，特別是玻璃在爐內往復低速運動的情況下輸出轉矩要足夠大，并且有足夠的過載能力，保證長期低速穩(wěn)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)鋼化爐風冷系統(tǒng)
風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^變頻器調速來調節(jié)風量，以達到大幅度節(jié)約電能的目的。但由于此類負載在高速時需求功率增長過快，不建議這類負載使用時超工頻運行。
基于風機負載類型，以富士變頻器針對風機泵類負載設計的FRENIC5000P系列變頻器為例，其轉矩特性曲線如圖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，以風機變頻器為例，與觸摸屏之間以RS-485通訊進行數據交換，所以在選擇變頻器時也要對通訊端口進行考慮。
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(tǒng)來說，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機進行鋼化的特點，必須將變頻器連接到大容量變壓器電網中使用，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，可選配AC電抗器進行無功補償及諧波治理。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質量。
(2)制動單元(電阻)
鋼化爐中加熱爐、風柵輥傳動需要頻繁往復運動，這就使得電動機需要快速加、減速，且定位返回。如果由于運動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錯位、玻璃加熱不均勻，導致在鋼化風冷過程中炸裂。所以為了提高傳動系統(tǒng)變頻器的制動能力，需外接制動電阻進行制動。
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