交流变频器在回转窑控制方面的应用

在我国水泥行业中，回转窑是主要的大型设备，其调速系统的好坏，将直接影响回转窑的使用寿命、产品的产量和质量，该设备多年来一直沿用直流电机及其直流调速系统。水泥厂环境恶劣，粉尘大，直流电机长期工作在高热辐射的环境中，其碳刷、整流子损坏严重，这不仅需要大量的维修费用，而且对生产造成了极为严重的影响；回转窑属特殊负载，低速启动力矩大，在窑体大修烘炉期间，直流电机长时间低速运行，需要较大的励磁电流，致使低速运行系统不稳。

LT系列变频调速装置是上海市丽天机电控制技术有限公司工程技术人员在多年的变频应用研究基础上，通过在水泥回转窑上采用交流变频调速装置来取代直流调速系统并获得成功以后开发的、专用于回转窑调速的控制装置。该装置填补了国内空白，开拓了变频调速系统应用的新领域，是一次具有创造性的突破。该项技术成果已申报国家专利（专利号01259685.X）。

国内有些厂家也曾将变频技术应用于回转窑控制，并运行良好，但只解决了交流变频取代直流调速的应用问题，并没有从节能角度来进一步考虑变频的充分运用。该公司目前在国内推广应用的回转窑变频应用技术，已通过山铝水泥厂近两年的长时间运行考验，并通过了国家专家组的审定，获得了国家科学技术成果奖。这一技术又在长广水泥厂、达强建材有限公司等单位进行了成功的应用。推广应用变频控制技术，将为以回转窑为主要生产设备的企业提高成品产量和质量，降低维修费用，节能降耗，开辟一条新的途径。

回转窑变频控制技术，其特点如下：

1. 对回转窑这种大惯性负载生产设备，采用交流变频器控制，一旦变频器驱动电机克服了这种大惯性负载起动起来以后，其维持正常运转所需要的驱动能量就会变得很小。解决起动和正常运行的合理分配将是回转窑变频控制的关键。

2．由于回转窑的这种负载特点，在变频器和电机的选择上就较其他负载要复杂得多。功率选择过大，起动和运行虽然都没有问题，但一次性投资加大，能耗增加，出现了长期运行大马拉小车的现象；功率按实际运行情况选择，虽然效率高，投资小，但在起动时会时常出现过载现象而无法正常起动。目前国内应用时普遍采用加大功率选型的技术方案，既不经济又没有真正起到最大的节能效果。该公司采用的这套新的控制技术，既克服了加大选型的弊病，又保证了系统的正常起动，从而解决了回转窑应用变频技术的特殊工艺要求。

3．回转窑电机转速一般要求范围较宽,而变频器的调速范围一般为0-400Hz，变频器的这种宽调速特性正好满足了回转窑窑速的生产工艺要求。

4．回转窑采用直流控制时不能在很低的速度下运行，直流电机转速最低为80r/min,起动过程中设备振动很大；采用交流电机及变频调速，电机是从零速开始起动，初始起动力矩小，渐渐平滑升速，减小了对设备的冲击，从而降低了设备的故障率，为稳定回转窑的热工参数创造了必要的条件。

5．LT系列变频调速装置是该公司根据回转窑传动的工况特点，经过近2年多的分析和研究，并经反复实验和实际现场的调试与应用，专门开发的专用于回转窑上的系列产品。该系统主要有变频调速电机、交流变频器、可编程控制器等装置共同组成。本系统可根据回转窑的工况特点，在运行过程中自动进行参数修正与负载跟踪，从而保证系统与负载同处于最佳工作状态。