拉法基尼日利亞項目使用了如下施耐德電氣變頻器產品:

　　櫃式變頻器ATV61/71：315-1800kW、690V：6台

　　標準變頻器ATV71：0.75-200kW、380V：22台

　　軟啟動器ATS48：110-315 kW、 380V：20台

　　一
、背景介紹

　　拉法基(Lafarge)集團是世界著名的建材生產商，在水泥、混凝土與骨料、石膏建材和屋麵係統四大產品領域位居世界前列，作為世界建材行業的領導者，其四個分支在業內均位處前列：水泥和屋麵係統位居世界第一、混凝土與骨料位居世界第二、石膏建材位居世界第三. 集團成立於1833年，總部在法國
，企業分布於80多個國家，員工總數超過80000名。拉法基集團和施耐德電氣公司有著良好的合作關係，特別近年來
，施耐德電氣變頻器在拉法基水泥廠得到了廣泛應用。

圖1 水泥廠夜景

　　在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)還(hai)未(wei)大(da)量(liang)使(shi)用(yong)前(qian)，回(hui)轉(zhuan)窯(yao)主(zhu)傳(chuan)動(dong)一(yi)直(zhi)使(shi)用(yong)直(zhi)流(liu)調(tiao)速(su)。但(dan)直(zhi)流(liu)調(tiao)速(su)電(dian)路(lu)複(fu)雜(za)
，維(wei)修(xiu)難(nan)度(du)大(da)，操(cao)作(zuo)繁(fan)瑣(suo)，特(te)別(bie)是(shi)直(zhi)流(liu)電(dian)動(dong)機(ji)在(zai)溫(wen)度(du)高(gao)、粉塵大的惡劣環境中運行，其電刷
、換(huan)向(xiang)器(qi)損(sun)壞(huai)頻(pin)繁(fan)
，需(xu)經(jing)常(chang)維(wei)護(hu)，對(dui)工(gong)廠(chang)維(wei)護(hu)帶(dai)來(lai)較(jiao)大(da)成(cheng)本(ben)。近(jin)年(nian)來(lai)隨(sui)著(zhe)變(bian)頻(pin)器(qi)控(kong)製(zhi)技(ji)術(shu)的(de)成(cheng)熟(shu)與(yu)普(pu)及(ji)
，加(jia)上(shang)交(jiao)流(liu)電(dian)機(ji)維(wei)護(hu)簡(jian)單(dan)
，回(hui)轉(zhuan)窯(yao)主(zhu)傳(chuan)動(dong)愈(yu)來(lai)愈(yu)多(duo)的(de)采(cai)用(yong)交(jiao)流(liu)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)。

　　近期，在尼日利亞新投資的一個水泥廠中，拉法基采用施耐德電氣雙變頻拖動回轉窯雙主電機
，獲得了良好的運行效果。

　　二、回轉窯傳動原理與控製要求

　　shuinihuizhuanyaoshiduiwuliaojinxingduanshaodedaxingshebei
，huizhuanyaoneidewuliaoliushitongguogaibianhuizhuanyaozhuansulaikongzhide，wuliaoliudeshaochengdaiwenduyouyuhuizhuanyaozhuansuyouyixiangyingdeguanxi，suoyitiaosuxitongdehaohuai，jiangzhijieyingxianghuizhuanyaodeshiyongshouming、產品質量。

　　負載具有如下一些特點：啟(qi)動(dong)時(shi)原(yuan)料(liao)處(chu)在(zai)窯(yao)內(nei)正(zheng)下(xia)方(fang)，整(zheng)個(ge)窯(yao)體(ti)及(ji)原(yuan)料(liao)的(de)慣(guan)性(xing)極(ji)大(da)，所(suo)以(yi)要(yao)求(qiu)傳(chuan)動(dong)電(dian)機(ji)和(he)變(bian)頻(pin)器(qi)啟(qi)動(dong)力(li)矩(ju)極(ji)大(da)，因(yin)此(ci)，啟(qi)動(dong)加(jia)速(su)過(guo)程(cheng)是(shi)一(yi)個(ge)克(ke)服(fu)大(da)慣(guan)量(liang)負(fu)載(zai)慣(guan)性(xing)的(de)過(guo)程(cheng);當(dang)然(ran)一(yi)旦(dan)啟(qi)動(dong)過(guo)程(cheng)結(jie)束(shu)，正(zheng)常(chang)運(yun)轉(zhuan)的(de)所(suo)需(xu)力(li)矩(ju)就(jiu)大(da)大(da)降(jiang)低(di)了(le)。所(suo)以(yi)在(zai)選(xuan)擇(ze)電(dian)機(ji)和(he)變(bian)頻(pin)器(qi)時(shi)要(yao)考(kao)慮(lv)兩(liang)個(ge)因(yin)素(su)
，既(ji)要(yao)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)過(guo)載(zai)能(neng)力(li)保(bao)證(zheng)啟(qi)動(dong)順(shun)利(li)
，又(you)要(yao)不(bu)能(neng)功(gong)率(lv)選(xuan)擇(ze)太(tai)大(da)，造(zao)成(cheng)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)時(shi)過(guo)於(yu)大(da)馬(ma)拉(la)小(xiao)車(che)，能(neng)耗(hao)和(he)一(yi)次(ci)性(xing)投(tou)資(zi)加(jia)大(da)。

　　與此同時
，隨著窯體直徑
、窯長度的不斷增加，為避免單台減速機、電機配置配置過大帶來的設備選型、投資、安an裝zhuang等deng不bu利li因yin素su
，現xian在zai多duo采cai用yong雙shuang電dian機ji驅qu動dong。這zhe就jiu需xu要yao兩liang台tai變bian頻pin器qi分fen別bie拖tuo動dong兩liang台tai電dian機ji
，兩liang台tai電dian機ji分fen別bie通tong過guo減jian速su機ji共gong同tong驅qu動dong同tong一yi個ge傳chuan動dong齒chi輪lun。這zhe就jiu要yao求qiu兩liang台tai變bian頻pin器qi控kong製zhi要yao出chu力li大da小xiao、作用在齒輪上的驅動力方向要相同，不能出現一台出力大，造成其中一個電機長期過載，降低使用壽命;極端情況下一台被拖動運行
，輸出力矩方向相反

，損壞齒輪箱。

　　當回轉窯采用雙電機


、雙變頻器驅動時，一般控製方法有兩種：

　　1、主從控製：yitaizuozhujijinxingsudukongzhi
，lingyitaicongjijieshouzhujilijushuchuzuoweizishenlijugeiding，zishenzuolijukongzhi
，shixiansudugensui，pinghengchulidexiaoguo
，zaizhezhongkongzhifangshixia
，weihuodejingquedelijukongzhixiaoguo
，yibanyaoqiudianjijiabianmaqishixianbihuanyunxing。

　　zhezhongkongzhimoshideyoudianshisudukongzhijingdugao。quedianshidongtaiguochengzhongcongjilijutiaozhengjiaoman，fuzaigensuixingjiaocha
，rongyizaochengzhujijiajiansuguochengzhongguozai
，tongshixuyaobianmaqisuidianjianzhuangzaishiwaipingtaishang，shouhuanjingjizhendongdengyinsuyingxiang
，bianmaqirongyisunhuai。

　　2
、利用電機自然特性
，調整滑差補償：兩個變頻器均運行在速度模式下，各自根據變頻器自身力矩、電dian流liu大da小xiao，改gai變bian滑hua差cha補bu償chang，輸shu出chu力li矩ju大da的de電dian機ji，減jian小xiao滑hua差cha補bu償chang使shi電dian機ji降jiang速su，從cong而er減jian小xiao輸shu出chu力li矩ju
，反fan之zhi，輸shu出chu力li矩ju小xiao的de電dian機ji
，加jia大da滑hua差cha補bu償chang使shi電dian機ji升sheng速su，使shi它ta承cheng擔dan更geng多duo的de負fu載zai
，在zai動dong態tai中zhong達da到dao負fu荷he平ping衡heng。施shi耐nai德de電dian氣qiATV71變頻器已內置負荷平衡功能，達到自動根據負載大小調節滑差補償的大小，在實際應用中取得了滿意的控製效果。

zhezhongkongzhimoshideyoudianshibuxubianmaqi
，jiajiansuxiangyingkuai，quedianshiyouyusuishitiaozhenghuachabuchang
，daozhisudushuchuyugeidingyouxiweidechabie，jisudujingduyousuojiangdi，danwanquanmanzuhuizhuanyaosudukongzhidejingduyaoqiu。

　　三
、傳動係統解決方案

　　1、配置方案及係統原理圖

　　現場回轉窯配置兩台電機，每台電機配置一台變頻器。

　　窯主雙驅動電機參數：(兩台)

　　型號: YVF450-6 TH

　　額定功率:630KW;

　　額定電壓: 690V;

　　額定電流: 652A;

　　額定頻率：50HZ;

　　根據回轉窯負載特點
，要求變頻器選擇恒轉矩應用變頻器，並要求過載2倍以上，並考慮到電機功率比較大，為有效降低諧波汙染，要求選用12脈衝整流方式
，根據上述要求，我們選用施耐德電氣ATV71係列恒轉矩12脈衝整流櫃式變頻器，其過載能力為1.5倍電流維持1分鍾。

　　變頻器參數：(兩台)

　　型號：ATV71EXA2M10Y-S459

　　額定功率:1000KW;

　　額定電壓: 690V;

　　額定電流: 1010A;1010*1.5/652=2.32>>2

　　額定頻率：50/60HZ;

　　變頻器設置本地控製，現場就地控製和中控室遠程控製。其中本地控製借助於安裝在櫃門上的控製麵板
，完成櫃門操作起停、複位、加減速和參數調整;現場就地操作利用現場電機旁的操作箱，操作起停、加減速按鈕，由中控室采集信號，處理後通過通訊方式控製變頻器速度，I/O硬接線控製起停。中控室遠程控製是在中控室控製界麵上直接操作，再通過通訊方式控製變頻器速度，I/O硬接線控製起停。通訊方式采用Profibus-DP總線協議，組合模式為I/O模式。

　　2、控製要點的實現

　　1)雙電機負荷平衡控製

　　liangtaidianjijingguojiansujiheyaotichuandongchilunouhehou，shijishangzaijixieshangyidadaoyangedesudutongbu
，zheshiyunxingzhongyaoqiubianpinqiyangekongzhimeigedianjichulipinghengyouweizhongyao，zheshibaozhengzhengchanggongyishengchandeqianti，xianchangkehumeiyoupeizhidianjibianmaqifankui
，suoyixuanyongATV71固有的負荷平衡應用功能，方便的實現了雙電機直接齒輪連接下的負荷平衡控製。

　　2)大力矩、小衝擊啟動

　　針zhen對dui回hui轉zhuan窯yao大da慣guan量liang的de特te點dian

，要yao求qiu低di速su啟qi動dong力li矩ju要yao大da，啟qi動dong平ping穩wen，我wo們men設she置zhi變bian頻pin器qi控kong製zhi模mo式shi為wei電dian壓ya矢shi量liang控kong製zhi方fang式shi
，合he理li設she置zhi最zui低di輸shu出chu頻pin率lv，借jie助zhuATV71優越的低速性能，適當加大加減速斜坡時間，獲得了極好的控製效果。

　　3)動態過程中的直流母線電壓波動

　　由於窯體慣量過大，在加減末端
，減速過程中
、動(dong)態(tai)調(tiao)整(zheng)過(guo)程(cheng)中(zhong)經(jing)常(chang)出(chu)現(xian)窯(yao)體(ti)憑(ping)借(jie)自(zi)身(shen)慣(guan)量(liang)拖(tuo)動(dong)電(dian)機(ji)，使(shi)電(dian)機(ji)過(guo)渡(du)到(dao)發(fa)電(dian)狀(zhuang)態(tai)
，而(er)回(hui)轉(zhuan)窯(yao)是(shi)單(dan)相(xiang)旋(xuan)轉(zhuan)
，起(qi)停(ting)快(kuai)速(su)性(xing)無(wu)特(te)殊(shu)要(yao)求(qiu)
，一(yi)般(ban)不(bu)配(pei)置(zhi)製(zhi)動(dong)單(dan)元(yuan)
、回饋單元等能量回饋裝置，這時變頻器直流母線電壓急劇升高，很可能觸發過壓
、超速等故障，所以要盡量延長加速時間，並激活減速斜坡自適應功能
，使變頻器根據母線電壓自動調節減速時間
，有效避免了過壓、超速等故障。

　　3、ATV71應用的優勢

　　回轉窯雙電機傳動采用ATV71變頻器，其優異的產品性能得到了充分體現：

　　1)重載應用

，150%額定電流過載1分鍾
，保證了變頻器和電機有足夠的力矩輸出;

　　2)ATV71應用功能-負荷平衡保證兩台電機運行中出力均衡，無需主從控製。

　　3)優越的低速控製性能

　　4)12脈衝整流有效的降低了變頻器諧波。減小了對電網的汙染

　　四、結束語

　　zaimuqianhuizhuanyaoqudongxitongzhong，zhiliutiaosuxitongyuelaiyueduodebeijiaoliuchuandongxitongsuoqudai
，gegebianpinqichangjiadouzaiqiangzhanzhegelingyu
，cicishinaidedianqibianpinqizaicixiangmushangdechenggongyingyong，tebieshishuangdianjichuandongkongzhi，bijianghuishiwomendebianpinqizaizheyilingyuhuodegengduodeyingyong
，dadatigaowomenbianpinqizailafajijituandediwei。