Abstract: The application and effect of TMEIC converter in Angang Bayuquan steel 2×7800kW/10kV sintering machine synchronous motor; TMEIC inverter has excellent load balancing function, can guarantee real-time load balance of two sets of Sintering fan, avoid the surge of sintering fan caused by load unbalanced operation.

Key words: TMEIC converter; Load balancing function; Sintering fan; Energy conservation

【中图分类号】TD609 【文献标识码】B  【文章编号】1561-0330（2018）01-0000-00

1 前言

烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它是将铁矿粉、粉（无烟煤）和石灰、高炉炉尘、轧钢皮、钢渣按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料；烧结过程中需求风量通过烧结主抽风机提供。

目前大部分烧结系统调节烧结风机流量的方式为入口挡板调节方式，采用这种调节方式促在手动控制复杂，调节精度低，响应速度慢等问题。系统现场安装工作情况如图1所示。

2 项目情况

2.1 现场情况

鞍钢股份鲅鱼圈分公司450m²烧结A系列主抽风机共有2台，单台同步电动机功率7800kW/10kV。电动机起动方式为变频软起动。变频软起动为一拖二方式，即1#、2#风机共用一台变频软起动装置；原有变频软启动系统容量小，仅能满足电机工频软启动要求。现场原有系统结构如图2所示。

2.2 设备情况

电机铭牌参数和风机额定技术参数如附表所示。

附表 电机铭牌参数和风机额定技术参数

2.3 运行情况

（1）现场实际运行状况为：

①主抽风机正常运行时，风门的开度处于55%--60%左右，最大实际风量17400 m³/min，平时正常运行时的风量为15000到17400 m³/min之间，风压通常在15500-16500Pa左右；

②电动机的实际运行电流为：1#风机电动机约420-440A，2#风机电动机约405-415A。功率因数为1.0。

（2）烧结风机风量由档板调节：

①由于压力波动频繁，且有一定滞后，影响产品的产量和成品率；

②挡板调节会降低风机效率，同时部分压力损失在挡板上，从而增加了风机系统的电耗。

3 烧结风机变频改造方案

3.1 系统方案

每条烧结线两台主抽风机变频器采用二拖二方式运行，一台变频器故障时，另一台变频器可将一台电机拖入工频运行后驱动第二台电机在变频运行。保留原启动系统，新旧两套系统之间可进行切换。变频器采用TMEIC公司生产的TMdrive-MV系列变频设备。现系统方案图如图3所示。

采用上述主回路即可保证烧结风机变频调速运行，同时变频设备需要检修时可以恢复到工频运行状态。

以1#电机为例（2#电机运行方式类同）：

变频运行方式，断开QS3，合闸QS1、QS2、QF5，电机变频运行；

工频运行方式，断开QF5、QS1、QS2，合闸QF3、QF1，电机工频软启动运行。

3.2  TMEIC变频技术特点

（1）电压源型多电平串联方式。

（2）控制系统采用东芝公司生产的高可靠性的32位电力传动专用DSP数字信号微处理器，型号为PP7，不用散热风扇，不会热死机，指令代码不公开，不受病毒的攻击。

（3）采用速度和电流闭环双闭环方式无速度传感器矢量控制方式。

（4）优异的负载平衡功能。

（5）IGBT耐温为150℃，由于散热的热阻极低，IGBT的结温与散热器之间的温差小，散热器温度可以提高。因此单元过热保护整定值为100℃，过热保护动作的概率大大降低。

（6）采用可自愈式金属化薄膜电容器。电容为无感电容，特别适合脉冲电流的快速充、放电。电容使用寿命极长电容耐压高，不需要串联，不存在电容的均压问题，无须均压电阻，无均压电阻的损耗，电容介质损耗也小，因此单元损耗小，整体效率提高。电容使用寿命近似无限，在整个变频器的使用寿命内，电容不需要定期更换。售后维护成本大大降低。

（7）带有先进的上高压电预充电电路，减少了变压器上高压电时的激磁涌流，降低了整流二极管对电容器的瞬间充电电流，减少对系统和电网的电流冲击，也减少了对变压器的冲击。延长单元内部整流二极管、电容及变压器的使用寿命。

（8）优秀的低电压穿越功能、来电自启动功能、飞车启动功能。

（9）独特的动态加减速时间控制功能。

4 应用效果

（1）现场烧结风机TMEIC变频系统自2014年8月正式投入运行以来，变频设备运行稳定，节电效果明显。

（2）通过变频调速代替现有的挡板控制风压，控制精度更高，压力稳定，更易控制，从而优化烧结的控制手段，提高烧结的成品率，降低烧结返矿率，从而提高生产效率，同时还节约了能源。

（3）烧结风机变频改造时，由于二台变频器调节负载不平衡的问题，导致二台烧结风机抢风出现风机喘振情况的发生。TMEIC变频器具备优异的负载平衡功能，能够实时保证二台变频传动的烧结风机系统负载均衡，避免出现风机喘振的情况。下图为现场采集的二台烧结风机运行电流曲线。

1#、2#风机变频运行电流曲线如图4所示。2台风机变频电流重叠波形如图5所示。

5 总结

采用TMEIC变频器对烧结风机电机进行变频控制，实现流量、压力的变负荷调节。解决了挡板调节线性度差、纯滞延大等难以控制的缺点，提高了系统运行的可靠性；TMEIC变频器具备的优异负载平衡功能，避免了变频调节出现的风机抢风喘振问题；同时烧结风机变频改造也可达到一定的节电效果。

参考文献（略）

作者简介

周瑾 （1973-）  男  技术支持工程师 现供职于东芝三菱电机工业系统（中国）有限公司