Aplicação do FD5000 em linhas de produção de cimento na indústria da construção civil

1. Visão geral

A indústria cimenteira serve como um setor fundamental crucial e um importante fornecedor de matérias-primas essenciais para a construção civil. Ela desempenha um papel vital no desenvolvimento da economia nacional. Nos últimos anos, com a saturação do mercado imobiliário, a indústria cimenteira tem apresentado novas tendências de desenvolvimento.

Em meio a essa onda de transformação industrial, os conversores de frequência, como equipamentos-chave nas linhas de produção de cimento, são essenciais para a eficiência produtiva e a conformidade ambiental das empresas do setor. Uma determinada empresa de cimento enfrentava problemas com seus conversores de frequência de alta tensão, incluindo equipamentos obsoletos e falhas frequentes devido ao uso prolongado. Esses problemas resultavam em aumento do tempo de inatividade, interrompendo severamente a produção normal. Consequentemente, a empresa decidiu modernizar o sistema, exigindo novos equipamentos com excelente desempenho e estabilidade. Também era necessária uma implementação rápida para minimizar as perdas de produção causadas pelas paradas dos equipamentos.

2. Plano de Implementação

Com base nos requisitos do cliente, utilizamos o sistema de conversão de frequência de alta tensão da série FD5000-10-900G-1A, desenvolvido e fabricado internamente, compatível com o motor assíncrono de 900 kW do cliente. Os detalhes da solução são os seguintes:

O gabinete da unidade do conversor de frequência da série FD5000 emprega uma estrutura com 9 unidades conectadas em série por fase. Os enrolamentos secundários do transformador defasador (isolamento Classe H) fornecem energia a cada unidade de potência. Cada unidade de potência conduz a corrente total correspondente a 1/9 da tensão de fase e 1/27 da potência de saída. Todas as 27 unidades possuem enrolamentos de entrada independentes, garantindo o isolamento entre elas. Os enrolamentos secundários utilizam uma conexão delta estendida para realizar a multiplexação e reduzir os harmônicos da corrente de entrada. Esses 27 enrolamentos secundários são divididos em três grupos de fase.

Os enrolamentos secundários do transformador de defasagem dividem-se em três grupos, permitindo a retificação de 54 pulsos. Esta configuração reduz o conteúdo harmônico na forma de onda da corrente de entrada, aproximando o fator de potência da carga de 1. As medições indicam que a distorção harmônica total (THD) da corrente de entrada é inferior a 5%.

Operação estável do sistema de motor: A série FD5000 utiliza tecnologia de controle vetorial de precisão, garantindo a operação estável do sistema de motor sob condições de carga variáveis ​​e reduzindo o risco de oscilação e falhas do sistema.

Gestão Inteligente do Consumo de Energia: A introdução de um sistema inteligente de gestão de energia permite o monitoramento e gerenciamento em tempo real do consumo de energia do sistema de motores, aprimorando a inteligência da utilização de energia.

Custos de manutenção reduzidos: Equipada com funções abrangentes de proteção e diagnóstico, a série FD5000 reduz a taxa de falhas do sistema do motor, diminuindo assim os custos de manutenção e reparo.

O conversor de frequência da série FD5000 adota um método de controle automático um-para-um. O conversor não precisa distribuir energia nem coordenar múltiplas cargas. Ele permite a otimização completa dos parâmetros, adaptada às características específicas de cada equipamento (como potência nominal do motor, requisitos de velocidade e padrões de flutuação de carga). Isso possibilita um controle automático mais preciso e maximiza as vantagens do fornecimento de energia sob demanda, evitando o desperdício de energia causado por disparidades de carga.

3. Vantagens da Aplicação

• Redução das perdas de produção: Através da regulação precisa da velocidade e da operação otimizada, o sistema melhora significativamente a eficiência da utilização de energia e reduz consideravelmente o consumo de energia.
• Otimização Coordenada do Sistema: O sistema apresenta proteção abrangente com múltiplas funções de proteção de software integradas. O sistema de controle do conversor de frequência integra-se perfeitamente ao sistema do cliente, permitindo o controle automatizado e a gestão otimizada do processo de produção. Isso aumenta a eficiência da produção e reduz os custos de intervenção da mão de obra.
• Operação estável do equipamento: Os novos conversores de frequência da série FD5000 eliminam o risco de tempo de inatividade e interrupções de produção associados a equipamentos antigos. Eles melhoram a confiabilidade e a estabilidade do equipamento, garantindo a continuidade da produção.
• Excelente desempenho de regulação de velocidade e capacidade de controle: A tecnologia de controle de velocidade de frequência variável de alta tensão fornece alta potência de saída e causa poluição harmônica mínima à rede elétrica.