摘要
用變頻電動執(zhí)行機構代替許多傳統(tǒng)電動執(zhí)行機枃構是節(jié)約能源、改詟工藝流程、提高控制系統(tǒng)品質的有效手段。但是,目前大部分變頻裝置依賴進口,價格昂貴、一次性投入高,普遍使用變頻電動執(zhí)行機構還不現(xiàn)實,對老機組中用變頻調速后節(jié)能*的執(zhí)行機構進行改造、尋求高性能價格比的解決方案應該成為目前研究的重點。

一、概述
電動執(zhí)行機構是把電能轉化成機械能、拖動各種生產機械的要、也是基本的工具,由于生產工藝的要求和節(jié)約能源的需要,可調速電動執(zhí)行機構一直成為科技人員的研究對象,其應用也越來越廣泛。在可調速電動執(zhí)行機構的發(fā)展過程中曾出現(xiàn)過直流調速、調壓調速、電磁調速、電液耦合調速以及滑差調速等各種調速方式,但是,以上各種調速方法在實際應用中都存在著局限性和缺點。隨著電力電子技術、自動控制技術、計算機技術的迅猛發(fā)展,一種新型的、智能的、集各種高精尖技術于體的可調速電動執(zhí)行機構產生了,這就是變頻電動執(zhí)行機構。隨看變頻技術的日趨成熟,變頻電動執(zhí)行機構以其*的性能獲得越來越廣泛的應用,與其它的可調速電動執(zhí)行機構相比有如下優(yōu)點：

a.啟動電對生產機械無以大大延長設備的使用壽命
b.智能化程度高、自診斷功能和保護功能齊全,設備的安全性性提高。
c.安裝簡單、使用方便、維護成本大大降低
d.機械特性好、動態(tài)響應速度快、可提高控制系統(tǒng)的調節(jié)品質
e.風機、泵類等高耗電設備來用變頻調速后可降低耗能、節(jié)約成本、提率。

二、變頻裝置原理
變頻電動執(zhí)行機構是由變頻裝置(變頻器)和電動機組成的可調速拖動機構,電動機的轉速和轉向由變頻裝置控制,按照生產工藝的要求工作。其理論依據是下面公式：

口n=no(l-s)
口no=60f/p
口其中
口n—電動機轉速
口no—同步轉速
口s—滑差
口f—輸入電壓頻率
口D—電動機極對數

口從上面公式看出,改變電動機轉速的方法有三種:一是改變滑差;二是改變電動機極對數;三是改變輸入電壓頻率。通過引入變煩裝置把固定的電網頻率轉換成電動機所需要的頻率來實現(xiàn)電動機的調速就是變頻電動執(zhí)行機構工作的理論基礎。變頻裝置一般分為交兩種實現(xiàn)方式。交一交型變煩器的調節(jié)范圍小、功率因數低、諧波污染大?，F(xiàn)在的大部分變頻裝置都來用交的實現(xiàn)方式,其主要構成分四部分:整流器、濾波器、逆變器和以CPU為核心的控制保護部分。整流器采用可控元件接成三相全控橋,把輸入的三相交流電變成電壓可調的直流電。濾波器主要是為了獲得較為平直的直流電、吸收電動機回饋的能量實現(xiàn)緊急剎車制動功能。逆變器采用門極可關斷晶間管"GTO、大功率晶體管"GTR、"絕綠柵雙級型晶體管IGBT等元件,采用脈意PWM調制或矢量控制等方式將直流電逆變?yōu)轭l率可調的交流電。

三、變頻電動執(zhí)行機構在火電廠的應用
變頻電動執(zhí)行機構是國外首先研制成功的,國內應用較早的是石油化工、礦山機械等行業(yè),電力行業(yè)初是從給粉機開始使用變頻調速的,這是因為給粉機使用低壓電動機,低壓變頻器成熟較早、安裝簡單、對電動機進行變頻改造比較容易。給粉機來用變頻調速后不僅取得了顯著的經濟效益,與采用傳統(tǒng)的機械調速裝置相比還有如下許多優(yōu)點:給粉機下粉均勻,媒粉自流現(xiàn)象減少,鍋爐燃嬈穩(wěn)定;燃料控制系統(tǒng)調節(jié)范圍加寬,保護功能和事故處理能力增強為此,大部分電廠相繼對給粉電動機和直吹式然燒系統(tǒng)的給煤機進行了變頻改造,并且都獲得了良好白行效果。

口隨著高壓變頻技益成熟,高壓變頻電動執(zhí)行機構在電力行業(yè)逐漸開始使用,考慮到節(jié)能效果,國內使用高壓變頻裝置的設督主要集中在灰漿泵、低加疏水泵、升壓水泵和凝結水泵上,國外已有在給水泵上使用高壓變頻裝置的例子殳有變頻電動執(zhí)行機之前,火電機組一直采用電動機按定速運行,通過調節(jié)送、引風或擋板的開度200MW以上機組的送、引風機電量大,由此造成的失浪費大用電,很不經濟,而和響應速度慢影響自動的投入和調節(jié)質。因而,一些老電廠已經或正在考慮采用變頻電動執(zhí)行機構對風星的控制方式進行改造,考慮到采用整體的變頻電動執(zhí)行機構雖然有諸多優(yōu)點，但是改造成本高,而原有送、引風機的電動機在容量等級、防護等級等指標上都能滿足變頻調速的要求,所以都是在保留原有設備的基礎上增加變頻裝置,方法有兩種:一種方法是,增加的變頻裝置與原電氣控制路并聯(lián)切換開關選擇控制電動機運行的通路,如圖。來用這種方法,當變頻裝置故障戓檢修時,可使電動機恢復到原有的控制方式,不影響整個機組的運行,但是兩個控制通路之間需加連鎖,以免短路。第種方法是,去掉原有的電氣控制線路,直接采用變頻器控制電動機的運行。對老機組耗能高的高壓電機設備采用上述方法改造后不僅改善了相關控制系統(tǒng)的調節(jié)品質,提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,更重要的是節(jié)省了廠用電。所以越來越受到電廠的重視,如大慶華能新華電廠對引風機和灰漿泵進行了變頻改造:安徴銅陵電廠對低加硫水泵進行了變頻改造;清河電廠對引風機進行了變頻改造。改造后都取得了較好的經済效益和社會效益。

四、結論
口顯然,用變頻電動執(zhí)行機構代替許多傳統(tǒng)電動執(zhí)行機構是節(jié)約能原、改善工藝流程、提高控制系統(tǒng)品質的有效手段。但是,目前大部分變頻裝置依賴進口,價格昂貴、一次性投入高,普遍使用變頻電動執(zhí)行機構還不現(xiàn)實,對老機組中采用變頻調速后節(jié)能*的執(zhí)行機構進行改造、尋求高性能價格比的解決方案應該成為目前研究的重點。在對老機組改造中采用變頻調速裝置的同時,在新建機組設計中盡量采用變頻電動執(zhí)行機構,這樣可以避兔二次投入的浪費;同時,為變頻電動執(zhí)行機構設計的變頻電動機有散熱效果好、電磁損失少、比普通電動機更節(jié)能等優(yōu)點,可使整個變頻電動執(zhí)行機構工作效率更高。