1　引言 　　2005年初，某石油化工企業(yè)原有年產(chǎn)5萬噸/年ABS樹脂裝置，由于市場需求過大，決定擴(kuò)能到10萬噸/年，擴(kuò)能改造需要增加的擠壓造粒系統(tǒng)。原有的擠壓機(jī)采用直流電動(dòng)機(jī)，雖然直流機(jī)具有良好的起動(dòng)性能、較強(qiáng)的過載能力，能在很寬的范圍內(nèi)平滑而經(jīng)濟(jì)地調(diào)速。但直流機(jī)換向器需要經(jīng)常檢查和維修，碳刷必須定期更換，不但工作量大，維修費(fèi)用也高，還不能長時(shí)間連續(xù)生產(chǎn)。為了解決這個(gè)問題，本次擴(kuò)能改造決定采取變頻調(diào)速控制的三相鼠籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)方案。 2　生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的要求 　　ABS樹脂擠壓機(jī)為本次擴(kuò)能改造的核心設(shè)備，為了保證ABS樹脂的正常生產(chǎn)，擠壓電機(jī)可靠性高，才能保證ABS擠出顆粒的穩(wěn)定。擠壓電動(dòng)機(jī)對變頻調(diào)速系統(tǒng)有以下要求:要長周期無故障運(yùn)行，能在很寬的范圍內(nèi)平滑而高效地調(diào)速，可根據(jù)原料摻合的供給量升、降速，能夠滿足不同生產(chǎn)牌號調(diào)節(jié)擠出量，具有遠(yuǎn)程監(jiān)控操作功能。 3　設(shè)備選型 　　對比國內(nèi)外市場上不同的高壓變頻調(diào)速方案，ABB公司的ACS1000高壓變頻器性能特征能夠滿足生產(chǎn)需要，選用了ABB公司的6000V/1903V×2/1015kVA×2隔離變壓器、ACS1013中壓變頻器和1630kW四級電動(dòng)機(jī)，作為擠壓機(jī)系統(tǒng)的主要設(shè)備，干燥、切粒等輔助設(shè)備單獨(dú)選型。 4　ACS1000高壓變頻器的應(yīng)用特點(diǎn) 　　ACS1000是應(yīng)用于鼠籠式感應(yīng)電機(jī)的三相變頻器。采用成熟的微處理器控制技術(shù)來監(jiān)控電機(jī)的電磁狀態(tài)。這些數(shù)據(jù)配合直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)（DTC）可以達(dá)到完美的無傳感器電機(jī)控制。三相交流電源通過隔離變壓器雙路輸出對整流橋供電，如附圖所示，降低了整流橋正反相耐壓。為了獲得12脈波整流，隔離變壓器兩個(gè)副邊繞組之間保持30°的相位差，接線時(shí)，注意一個(gè)繞組為星形接法，另一個(gè)繞組為角形接法。 　　ACS1000變頻器的各項(xiàng)控制指標(biāo)由通訊接口到DCS中，CDP312控制盤是基本的用戶接口，通過它監(jiān)控、修改參數(shù)和控制ACS1000變頻器的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了本地控制和遠(yuǎn)程控制，采用DCS對柜內(nèi)的開關(guān)信號進(jìn)行邏輯處理，以及與現(xiàn)場各種操作信號和狀態(tài)信號協(xié)調(diào)，并且可根據(jù)用戶的需要擴(kuò)展控制開關(guān)量，增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性。變頻器可由上位機(jī)控制進(jìn)行調(diào)速操作，當(dāng)進(jìn)料量大時(shí)高速運(yùn)行，當(dāng)進(jìn)料量小時(shí)低速運(yùn)行。完全可以滿足工藝要求。通過DCS可以遠(yuǎn)程監(jiān)控，利于設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷和維護(hù)。 　　ACS1000高壓變頻器使用的軟件工具包括Drives Window軟件和Drives Support軟件，這些軟件工具在線工作，能夠進(jìn)行起動(dòng)和維護(hù)操作。Drives Window軟件用來調(diào)試和維護(hù)變頻器，目標(biāo)傳動(dòng)在初始化過程中自動(dòng)識別。Drives Window是ACS系列產(chǎn)品的通用軟件，窗口環(huán)境和用戶友好的人機(jī)界面使該軟件容易學(xué)會(huì)和使用。所具備的硬件和軟件保護(hù)特性可以有效地保護(hù)變頻器免受非正常的操作和設(shè)備誤動(dòng)作所造成的故障和損壞。 5　遇到的問題及解決方案 　　安裝調(diào)試完成后，試運(yùn)行過程中出現(xiàn)了變頻器內(nèi)部溫度報(bào)警停車。經(jīng)過分析，當(dāng)時(shí)正是中午，陽光直射到變頻器上，室內(nèi)溫度較高，跳車的原因應(yīng)當(dāng)是外部溫度過高影響變頻器內(nèi)部熱量的散發(fā)所致。為此，在變頻器室內(nèi)增加了雙層玻璃窗，增設(shè)了窗簾，房屋進(jìn)行了全密封處理，增加一臺空調(diào)，使室內(nèi)溫度控制在20℃左右，安裝完成后問題得到有效解決，沒有類似情況的發(fā)生。同時(shí)，增加了室內(nèi)溫度報(bào)警點(diǎn)，引入DCS中，隨時(shí)監(jiān)視室內(nèi)溫度，把室內(nèi)報(bào)警溫度設(shè)定在30℃,做到了提前報(bào)警，保證生產(chǎn)線的安全運(yùn)行。 6　設(shè)備運(yùn)行情況 　　通過一年多的運(yùn)行，ACS1000變頻器運(yùn)行期間沒發(fā)生故障，保證了生產(chǎn)的正常進(jìn)行，產(chǎn)品質(zhì)量明顯好于以前的生產(chǎn)線。控制方便，隨時(shí)可以在DCS中實(shí)現(xiàn)，達(dá)到了理想效果。能夠在0-66Hz范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)和軟起動(dòng)、軟停機(jī)，減少了對電動(dòng)機(jī)和擠壓機(jī)設(shè)備的機(jī)械沖擊，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)電壓的平穩(wěn)運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)電壓有波動(dòng)時(shí)仍能正常運(yùn)行，抗電網(wǎng)波動(dòng)能力強(qiáng)。經(jīng)過電能質(zhì)量分析儀測試得到諧波含量較低，電力污染小，功率因數(shù)高的結(jié)果。按照正常的生產(chǎn)負(fù)荷，功率因數(shù)一直在0.95-0.97之間。當(dāng)ABS粉料摻合不夠均勻時(shí)，具有較強(qiáng)的承受過載能力，沒有出現(xiàn)短時(shí)間過載跳車現(xiàn)象。在變頻器正常工作過程中，除了風(fēng)機(jī)的聲音以外，幾乎沒有其它噪聲。當(dāng)設(shè)備停車檢修時(shí)，不需要把物料全部排出，可以直接停止變頻器，檢修完成后，可以隨時(shí)開機(jī)運(yùn)行，完全可以在大轉(zhuǎn)矩下起動(dòng)。由此減少了中間半成品過渡料排出的損失，也降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。尤其在ABS-750產(chǎn)品質(zhì)量控制過程中，實(shí)現(xiàn)了以往直流機(jī)無法達(dá)到的效果，產(chǎn)品各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)穩(wěn)定，與世界技術(shù)指標(biāo)相媲美，2006年被評為全國用戶滿意產(chǎn)品。產(chǎn)品利潤明顯提高，成為全國暢銷產(chǎn)品。 7　節(jié)能效果實(shí)測分析 　　實(shí)際節(jié)能效果按每年節(jié)約的事電量計(jì)算。當(dāng)擠壓機(jī)擠出物料達(dá)到100%設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí)，在高壓柜實(shí)際測得運(yùn)行數(shù)據(jù)如下。電壓6000V，電流115A（實(shí)際平均運(yùn)行電流為112A），功率因數(shù)0.97。 　　擠壓機(jī)滿負(fù)荷變頻運(yùn)行功率為: 1.732×U×I×cos∮=1.732×6×115×0.97=1159kW 　　電動(dòng)機(jī)的額定功率為1630kW，如果一年按照連續(xù)運(yùn)行350天計(jì)算，則節(jié)能: W=（1630—1159）kW×350×24h=3，956，400kWh 　　按照當(dāng)?shù)仄髽I(yè)內(nèi)部供電價(jià)格0.4元/kW·h計(jì)算，可得每年節(jié)約電費(fèi)158萬元以上。 8　結(jié)束語 　　高壓變頻器近幾年在我國的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)逐漸發(fā)展過程，認(rèn)識的程度是隨著生產(chǎn)需要和實(shí)際應(yīng)用得到不斷提高。ABB ACS1000已經(jīng)不斷的把他的獨(dú)特設(shè)計(jì)和先進(jìn)性能帶到我們的生產(chǎn)中，應(yīng)當(dāng)說10萬噸/年ABS產(chǎn)品擴(kuò)能設(shè)備選型是成功的，既滿足了工藝生產(chǎn)技術(shù)要求，也實(shí)現(xiàn)了企業(yè)節(jié)能目標(biāo)，性價(jià)比高，投資回報(bào)率大，為石油化工企業(yè)生產(chǎn)中，5000kW以下大功率高壓變頻器的采用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。尤其可以在大型石油化工企業(yè)ABS、PP、PS、HDPE、LDPE樹脂生產(chǎn)中，可廣泛的應(yīng)用，單條生產(chǎn)線最大可以實(shí)現(xiàn)40萬噸/年的生產(chǎn)能力。ABB ACS1000高壓變頻器是非常適用于我國高壓電動(dòng)機(jī)交流調(diào)速控制的變頻器。