变频调速技术在氧化铝输送与净化除尘系统中的应用黄衡（河南神火铝业股份有限公司电解铝二厂，河南永城476600）电量实现随负荷大小而变化则可节约大量的能源。现代交流调速技术的发展使得凡是可变转速的拖动电机都可以用变频调速，达到节能降耗的目的。
4：B 0刖言氧化铝在电解铝生产中大多是通过超浓相系统输送的。其主要流程是：贮仓中的氧化铝经过配料计量后经过风动溜槽，然后在配套离心风机提供的高压风作用下，分别送入各个电解槽上部料箱供电解使用，电解产生的废气则通过净化除尘系统净化处理。与其它送料方式相比，这种输送方式具有设备磨损小、寿命长、氧化铝破损率低和能耗少等优点。
1风机变频调速的背景与目的河南神火铝业股份有限公司超浓相输送与净化除尘系统共分为三期，每期输送设备配置如表1.表1每期输送设备的配置设备名称规格数量/台压力配套电机型号额定功率/kW高压风机罗茨风机电解生产时，氧化铝通过长约640m的溜槽分别输送到两个厂房，经过支溜槽分别供入78台电解槽的槽上料箱。风量和风压需通过调整风机出口蝶阀完成。系统自投入使用以来，对保证电解用料与烟气净化起到很大的作用。但是由于在系统设计时，离心风机与罗茨风机的风量、风压通常按系统中配置的，所有电解槽同时供料，并且保证系统供料速度大于消耗速度，再考虑一定的安全裕量来选定。而在实际生产中，由于电解槽所处工况不一，多数情况各电解槽料箱需添加的料量不等，实际用风量和风压远小于设计值，并要经常进行调整。风量、风压的调整是采用人工控制风机出口蝶阀的开度或支风管调压阀的开度来实现。在这种运行方式下，电机始终处于全速运转状态，系统用风量也无法根据系统的工况及时调整，致使系统出现流槽堵塞，料箱排气不畅和跑料等现象，从而造成打料时间延长，工人劳动强度加大，原料浪费，用料无法保证，且浪费能源。采用变频调速可以有效解决这一问题。
2变频调速的原理变频调速技术是通过变频器将标准的交流电转换成频率可调的交流电，供给电机并对电机转速进行调节的技术。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器（MCU/交流电源通过整流器并经电容滤波后，形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上，利用逆变器功率元件的通断控制，使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值；通过改变调制周期控制其输出频率，从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制。在一定的范围内改变加在电机上的电源频率，即可满足变频调速对加在电机上的U/f协调控制的要求。
转速与电源频率的关系如下式：/一电源频率；p―定子绕组极对数；s从上式可知，在定子绕组极对数与转差率一定的情况下，风机的转速与电源频率成正比，即：3变频调速对风机性能参数的影响风机属平方转矩负载，转速n的变化，将引起电机转矩T和功率P的强烈变化。由流体力学理论可知，在只改变风机转速的条件下，风机流量与其转速一次方成正比，压力与转速平方成正比，功率与转速三次方成正比，见式（2）、（）和（4）。
功率和转速，带有下标“0”的表示额定工况参数。
由此可知，在系统中应用变频调速技术，及时调整电机转速，风机可以迅速响应由于溜槽输料量的变化引起的风量风压变化，同时使能耗大为降低。
等部分组成。其工作原理是：单相或三blishingHcA变频调速装置的硬件配置4变频调速装置的主要配置及功能4.1主要配置变频调速装置与风机相对应，每个55kW风机配备了一台富士电机株式会社生产的5000G11S/P11S型的55kW变频器（0kW风机配备30kW变频器）和一台虹润精密仪器有限公司HR-WP-D835型手动操作器。其中变频器安装在低压室配电柜电源出线侧，手动操作器安装在现场控制箱上。
4.2主要功能4.21手动自动设定转换手动状态：人为设定频率（根据经验设定），既可在变频器面板上设定，也可在现场控制柜上的手动操作器上进行设定。
自动状态：根据反馈值闭环调节（因生产暂无此需要，此功能留待以后扩展）。
4.22面板指示变频器显示屏上有频率显示、电流电压显示、运行状态显示和风管压力设定值及实际值显示。此外，还可以曲线的形式显示频率、电压和电流的变化趋势。手动操作器显示屏可以显示工作频率与设定频率。
4.23报警复位按钮对变频器软故障进行复位。
4.3调速方式风机的调速主要通过改变变频器的频率（同时改变电机上的电压）来改变风机的转速。主要有两种调速方式：一是在变频器本体上直接调整频率、调整风机的转速；二是通过改变现场控制箱上的手动操作器来改变变频器的频率，从而调整风机的转速。
4.4注意事项441安装环境变频器的使用环境温度一般在0~50°Q因此，要考虑通风散热。
442预防干扰为提高控制系统的灵敏度，防电磁波的干扰，仪表和电子系统应选用金属外壳屏蔽干扰，所有元器件均应可靠接地，变频器与现场控制柜之间的连线亦应选屏蔽控制电缆。
443避免共振为防止电机工作在风机共振点转速区，应设定变频器的回避频率及其宽度值。
5应用效果分析5.1输料与净化工艺效果该控制系统投入运行后，风压始终保持在恒定的数值。这不但保证了烟气净化的效果，降低了风机产生的噪音，优化了车间工人的工作环境；而且缓解了电解槽料箱跑、漏料的现象，同时减少了工人处理因风压过小、过大造成的溜槽堵塞或排气箱堵塞的工作量，电解车间缺料现象明显减少，对稳定生产起到了明显的效果。
5.2节能效果打料风机变频控制系统投运前后的运行数据，如表2所示。
表2打料风机变频控制系统投运前后的运行数据2台55kW.；离心风机3台30kW.；罗茨风机3台55kW.；罗茨风机运行情况86计，4台55kW离心风机每天打料时间5h，6台罗茨风机两用一备每天运行24h.电费以0.35元/kW计算系统投运前3个区6台风机每年的电费为：每年可节约电费：152万元。
6结束语变频调速技术操作维护简单、调速范围广、来制作洗衣机内衬、大型聚光灯的反射、铝自行车部件和装饰用镜框、家具支架、目眼镜架以及其他用品和家电零部件，并取得了一定的成果，前景看好。
2.7稀土在其他方面的应用热性能最好的铝合金材料，目前正在“歼七”上使用。内蒙古稀土研究所与集宁拉链厂共同研制的稀土铝合金拉链，其各项指标己超过原来的LF10合金。稀土在制笔用铝合金中的应用也已成功，即通过稀土对国产工业纯铝的改性处理，替代了原来的99. 99%高纯铝。包头稀土研究院与集宁铝制品厂已研制生产出印刷用稀土铝合金版托，它具有表面质量好、重量轻、强度和硬度高、塑性好等优点，从而使得垫版效果好，不易变形，完全能够满足印刷质量的要求。
3结束语我国是一个稀土蕴藏丰富的国家，充分开发利用丰富的矿产资源，进行稀土在铝及其合金中的应用研究，将对我国工业以至整个国民经济的发展起到巨大的推动作用。但目前应用尚不广泛，各领域之间应用不平衡，某些领域还未打开局面，作用机理的研究落后于实际要求。为此，我们应该加强基础理论的研究，在宏观和微观上进一步研究稀土在铝合金中应用的理论，并将现行的研究成果尽快应用于生产实际中，大力扩展稀土在有色金属中的应用范围，进一步研究稀土的作用机理和工艺。
