Применение FD5000 на линиях по производству цемента в строительной отрасли

1. Обзор

Цементная промышленность является важнейшей базой строительной отрасли и крупным поставщиком необходимого сырья. Она играет важнейшую роль в развитии национальной экономики. В последние годы, в связи с насыщением рынка недвижимости, цементная промышленность продемонстрировала новые тенденции развития.

На фоне этой волны трансформации отрасли преобразователи частоты, являясь ключевым оборудованием на линиях по производству цемента, играют важнейшую роль в обеспечении эффективности производства и соблюдении экологических норм цементными предприятиями. Одна цементная компания столкнулась с проблемами, связанными с высоковольтными преобразователями частоты, включая устаревание оборудования и частые отказы из-за длительного использования. Эти проблемы привели к увеличению времени простоя, серьёзно нарушив нормальный производственный процесс. В связи с этим компания приняла решение о модернизации системы, потребовав нового оборудования с превосходными характеристиками и стабильностью работы. Кроме того, требовалось быстрое внедрение для минимизации производственных потерь, вызванных простоями оборудования.

2. План реализации

Исходя из требований заказчика, мы использовали разработанную и изготовленную нами высоковольтную систему преобразования частоты серии FD5000-10-900G-1A, согласованную с асинхронным двигателем заказчика мощностью 900 кВт. Решение включает в себя следующее:

Корпус преобразователя частоты серии FD5000 имеет конструкцию с девятью последовательно соединёнными модулями на фазу. Вторичные обмотки фазосдвигающего трансформатора (с изоляцией класса H) питают каждый силовой модуль. Каждый силовой модуль потребляет полный ток, соответствующий 1/9 фазного напряжения и 1/27 выходной мощности. Все 27 модулей имеют независимые входные обмотки, что обеспечивает изоляцию между ними. Вторичные обмотки соединены по схеме «расширенный треугольник» для мультиплексирования и снижения гармоник входного тока. Эти 27 вторичных обмоток разделены на три группы фаз.

Вторичные обмотки фазосдвигающего трансформатора разделены на три группы, что обеспечивает 54-импульсное выпрямление. Такая конфигурация снижает содержание гармоник во входном токе, приближая коэффициент мощности нагрузки к 1. Измерения показывают, что коэффициент гармонических искажений (THD) входного тока составляет менее 5%.

Стабильная работа двигательной системы: в серии FD5000 используется технология точного векторного управления, которая обеспечивает стабильную работу двигательной системы в условиях изменяющейся нагрузки и снижает риск колебаний и неисправностей системы.

Интеллектуальное управление энергопотреблением: Внедрение интеллектуальной системы управления энергопотреблением позволяет в режиме реального времени отслеживать и контролировать энергопотребление двигательной системы, повышая интеллектуальность использования энергии.

Снижение затрат на техническое обслуживание: серия FD5000, оснащенная комплексными функциями защиты и диагностики, снижает частоту отказов двигательной системы, тем самым уменьшая затраты на техническое обслуживание и ремонт.

В преобразователе частоты серии FD5000 используется метод автоматического управления «один к одному». Преобразователю не требуется распределять мощность или координировать несколько нагрузок. Он обеспечивает полную оптимизацию параметров с учётом конкретных характеристик отдельного оборудования (таких как номинальная мощность двигателя, требования к скорости, характер колебаний нагрузки). Это обеспечивает более точное автоматическое управление и максимально использует преимущества электропитания по требованию, предотвращая потери энергии, вызванные неравномерностью нагрузки.

3. Преимущества применения

• Сокращение производственных потерь: благодаря точному регулированию скорости и оптимизированной работе система значительно повышает эффективность использования энергии и заметно снижает ее потребление.
• Скоординированная оптимизация системы: система обеспечивает комплексную защиту благодаря множеству встроенных программных функций. Система управления преобразователем частоты идеально интегрируется с системой заказчика, обеспечивая автоматизированный контроль и оптимизированное управление производственным процессом. Это повышает эффективность производства и снижает затраты на рабочую силу.
• Стабильная работа оборудования: новые преобразователи частоты серии FD5000 исключают риск простоев и остановок производства, связанных со старением оборудования. Они повышают надежность и стабильность оборудования, обеспечивая непрерывность производства.
• Превосходные характеристики регулирования скорости и возможности управления: технология высоковольтного частотно-регулируемого управления скоростью обеспечивает высокую выходную мощность и вызывает минимальное гармоническое загрязнение электросети.