一、前言
有色金屬行業(yè)對變頻器的性能和穩(wěn)定性要求極高，AC80變頻器在該行業(yè)的大面積的成功使用，標志偉創(chuàng)變頻器的技術(shù)水平有了極大的提高。在實際應(yīng)用中，AC80變頻器與國外變頻器相比毫不遜色，在氧化鋁行業(yè)成功地替代了國外品牌變頻器，性價比突出，而且環(huán)境耐受能力較國外品牌變頻器更高。
二、氧化鋁生產(chǎn)流程
從鋁礬土礦石生產(chǎn)出合格的氧化鋁需要經(jīng)過原料、溶出、沉降、分解、焙燒等幾大生產(chǎn)流程，按工藝流程的次序組織為原料、溶出、沉降、分解、焙燒等幾大車間。為充分利用母液，再設(shè)置一個蒸發(fā)工序車間。原料車間用以制備粒度、成份比例等指標都符合要求的原礦漿；溶出車間通過多級預(yù)熱套管及壓煮器為原礦漿提供高溫的氧化鋁成份溶出至鋁酸鈉溶液中。沉降車間通過沉降和多次反向洗滌，將料漿中的粗液及附著堿與各種雜質(zhì)構(gòu)成的赤泥進行分離，分離出的粗液經(jīng)葉濾機過濾后制得精液，再送至分解車間與晶種混合，逐級進入各分解槽進行降溫、攪拌，以充分析出氫氧化鋁，析出的氫氧化鋁漿液經(jīng)分級后細料進種子過濾制備晶種，粗料送焙燒車間經(jīng)過濾后進行高溫焙燒，最終制得成品氧化鋁。蒸發(fā)車間用于對循環(huán)母液進行濃縮處理，以除去在流程中進入母液中的多余水分，達到工藝要求的母液濃度。
三、氧化鋁生產(chǎn)對變頻器的要求
整個氧化鋁生產(chǎn)過程對物料的運送由漿泵、進料泵、出料泵、母液泵、堿液泵、循環(huán)泵等各種各樣的泵承擔。生產(chǎn)過程中，物料及反應(yīng)容器的溫度、壓力、配料流量等指標的控制非常嚴格；同時為保證分解槽攪拌等要求不間斷運轉(zhuǎn)設(shè)備的連續(xù)運行，以及隔膜泵、壓煮器等高溫、高壓、高堿設(shè)備和焙燒系統(tǒng)易燃易爆設(shè)備的安全運行，要求對運送物料的各種泵能夠在DCS的控制下變速運行。氧化鋁生產(chǎn)工序比較復(fù)雜，生產(chǎn)環(huán)境差，溫度高，粉塵多，對變頻器的主要要求有：
1、漿泵、進料泵、出料泵等的工作介質(zhì)是非常粘稠的礦漿，其負載特性接近恒轉(zhuǎn)矩負載特性。由于某種原因使生產(chǎn)短時停頓，粘稠的礦漿會產(chǎn)生沉降，恢復(fù)生產(chǎn)再次起動時，這些泵的起動力矩非常大，因此要求變頻器有足夠大的起動力矩和較高的過載能力。
2、氧化鋁生產(chǎn)線占地的面積很大，其電氣控制設(shè)備和變頻器均安裝在配電房內(nèi)，大部分的電機與變頻器的距離在100～300米，要求變頻器的輸出接上100～300米電纜能夠正常工作。
3、變頻器的輸出含有高次諧波，現(xiàn)場使用的變頻器的數(shù)量多，必須考慮諧波對DCS控制系統(tǒng)和現(xiàn)場控制儀表干擾，要求變頻的輸出諧波含量較低，低于國家標GB12668-2.2002、GB12668-3.2003所要求的諧波含量。
4、氧化鋁生產(chǎn)具有連續(xù)性，生產(chǎn)過程中因某臺設(shè)備故障引起全線停產(chǎn)，將帶來極大的損失，因此，對變頻器的可靠性要求極高。
四、AC80系列變頻器在氧化鋁生產(chǎn)線上的應(yīng)用
由上可見，氧化鋁生產(chǎn)對變頻器提出了很高的要求，鋁鎂設(shè)計院在做設(shè)計時，都毫無例外地選用ABB、施耐得、西門子、AB等國外變頻器。近幾年來，國產(chǎn)變頻器技術(shù)有了長足的進步，特別是偉創(chuàng)矢量控制變頻器AC80系列的研發(fā)成功，極大的提升了國產(chǎn)變頻器的技術(shù)水平和應(yīng)用范圍。其技術(shù)性能達到國外變頻器的先進水平，再加上工藝技術(shù)和管理水平的提高，完全滿足氧化鋁生產(chǎn)線要求的高性能、高可靠等性能和可靠性要求。且與國外變頻器比較價格較低，在與國外變頻器競爭中有著巨大的優(yōu)勢。
AC80系列變頻器為偉創(chuàng)變頻器制造公司自主開發(fā)的新一代低噪音、高性能、可靠性高、功能強大的電流矢量變頻器，采用轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制方式，實現(xiàn)了對電機大轉(zhuǎn)矩高精度的控制。其操作面板具有編程、操作、參數(shù)復(fù)制、熱撥插功能，大大方便了操作人員對參數(shù)的修改（僅對一臺變頻器設(shè)置參數(shù)，其它均可進行參數(shù)復(fù)制，減少調(diào)試過程中的工作量），速定給定可通過端子切換，減少了外部繁瑣的連接線。瞬時掉電時，通過母線電壓控制，實現(xiàn)不間斷運行；還可根據(jù)負載特性和環(huán)境溫度，自動調(diào)整載波頻率。
針對氧化鋁生產(chǎn)對變頻器的主要要求，高性能的AC80無速度傳感器矢量控制變頻器1Hz時的轉(zhuǎn)矩可達180%，無需閉環(huán)運行；考慮到過載因素，在實際應(yīng)用時電動機的容量會加大一檔，變頻器的容量也適當增大；AC80變頻器采用了多種諧波抑制技術(shù)，總諧波含量已低于國家標準。考慮到整個生產(chǎn)線使用變頻器較多，還需要在變頻器的輸入側(cè)加裝輸入電抗器和輸入濾波器，保證在任何情況下都不會對計算控制系統(tǒng)和數(shù)字儀表造成干擾；變頻器輸出電纜的限制距離一般在50米內(nèi)，輸出電纜的長度增加，分布電容和分布電感也相應(yīng)增加，對某次諧波可能會引起震蕩或形成駐波，這將嚴重影響電動機的運行。設(shè)計變頻控制系統(tǒng)時在變頻器的輸出側(cè)加裝輸出電抗器或再加輸出濾波器，平抑變頻器輸出的dU/dt尖脈沖。
某中外合資氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)，其年生產(chǎn)氧化鋁150萬噸，根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，選用偉創(chuàng)變頻器制造有限公司自主開發(fā)的新一代低噪音、高性能、采用無速度傳感器控制的AC80矢量控制變頻器，對其生產(chǎn)過程的每一道工序提供變頻調(diào)速（功率從22kW到450kW），共安裝使用82臺，具體使用工位如下表：
五、結(jié)束語
AC80變頻器在氧化鋁生產(chǎn)線安裝投入運行到現(xiàn)在已有一年多，未出現(xiàn)過任何故障，可靠率較高，與國外變頻器相比毫不遜色。AC80在氧化鋁行業(yè)成功地替代了國外品牌變頻器，深得用戶的滿意。
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