Application du FD5000 dans les lignes de production de ciment au sein de l'industrie de la construction

1. Aperçu

L'industrie cimentière constitue un secteur fondamental et un fournisseur majeur de matières premières essentielles pour le secteur de la construction. Elle joue un rôle vital dans le développement de l'économie nationale. Ces dernières années, face à la saturation du marché immobilier, l'industrie cimentière a connu de nouvelles orientations.

Dans ce contexte de transformation industrielle, les convertisseurs de fréquence, équipements clés des lignes de production de ciment, sont essentiels à l'efficacité de la production et au respect de l'environnement par les cimenteries. Une cimenterie a rencontré des problèmes avec ses convertisseurs de fréquence haute tension, notamment le vieillissement du matériel et des pannes fréquentes dues à une utilisation prolongée. Ces problèmes ont entraîné une augmentation des temps d'arrêt, perturbant fortement la production. Par conséquent, l'entreprise a décidé de moderniser son système, exigeant de nouveaux équipements performants et stables. Elle souhaitait également une mise en œuvre rapide afin de minimiser les pertes de production liées aux arrêts de production.

2. Plan de mise en œuvre

Conformément aux exigences du client, nous avons utilisé le système de conversion de fréquence haute tension FD5000-10-900G-1A, développé et fabriqué en interne, adapté au moteur asynchrone de 900 kW du client. Voici le détail de la solution :

Le coffret du convertisseur de fréquence de la série FD5000 est constitué de neuf unités connectées en série par phase. L'alimentation de chaque unité est assurée par les enroulements secondaires du transformateur déphaseur (isolation de classe H). Chaque unité supporte le courant maximal, correspondant à 1/9 de la tension de phase et à 1/27 de la puissance de sortie. Les 27 unités possèdent des enroulements d'entrée indépendants, garantissant ainsi leur isolation. Les enroulements secondaires sont connectés en triangle étendu pour permettre le multiplexage et réduire les harmoniques du courant d'entrée. Ces 27 enroulements secondaires sont répartis en trois groupes de phases.

Les enroulements secondaires du transformateur déphaseur sont divisés en trois groupes, assurant un redressement à 54 impulsions. Cette configuration réduit la teneur en harmoniques du courant d'entrée, ramenant le facteur de puissance de la charge à une valeur proche de 1. Les mesures indiquent un taux de distorsion harmonique (THD) inférieur à 5 %.

Fonctionnement stable du système moteur : La série FD5000 utilise une technologie de contrôle vectoriel précise, garantissant un fonctionnement stable du système moteur dans des conditions de charge variables et réduisant le risque d’oscillation et de pannes du système.

Gestion intelligente de la consommation d'énergie : L'introduction d'un système intelligent de gestion de l'énergie permet une surveillance et une gestion en temps réel de la consommation d'énergie du système moteur, améliorant ainsi l'intelligence de l'utilisation de l'énergie.

Réduction des coûts de maintenance : Dotée de fonctions complètes de protection et de diagnostic, la série FD5000 diminue le taux de défaillance du système moteur, réduisant ainsi les coûts de maintenance et de réparation.

Le convertisseur de fréquence de la série FD5000 utilise une méthode de contrôle automatique individualisée. Il ne nécessite aucune répartition de puissance ni coordination de plusieurs charges. Il permet une optimisation complète des paramètres, adaptée aux caractéristiques spécifiques de chaque équipement (puissance nominale du moteur, exigences de vitesse, variations de charge, etc.). Ceci assure un contrôle automatique plus précis et maximise les avantages de l'alimentation à la demande, tout en évitant le gaspillage d'énergie dû aux variations de charge.

3. Avantages de l'application

• Réduction des pertes de production : grâce à une régulation précise de la vitesse et à un fonctionnement optimisé, le système améliore considérablement l'efficacité énergétique et réduit sensiblement la consommation d'énergie.
• Optimisation coordonnée du système : Le système offre une protection complète grâce à de multiples fonctions logicielles intégrées. Le système de commande du convertisseur de fréquence s’intègre parfaitement au système du client, permettant une commande automatisée et une gestion optimisée du processus de production. Il en résulte une efficacité accrue et une réduction des coûts de main-d’œuvre.
• Fonctionnement stable des équipements : Les nouveaux convertisseurs de fréquence de la série FD5000 éliminent les risques d’arrêts de production et de temps d’arrêt liés au vieillissement des équipements. Ils améliorent la fiabilité et la stabilité des équipements, garantissant ainsi la continuité de la production.
• Excellentes performances de régulation de vitesse et capacité de contrôle : la technologie de contrôle de vitesse à fréquence variable haute tension offre une puissance de sortie élevée et génère une pollution harmonique minimale sur le réseau électrique.