摘要：本文对现代化轧钢主机交流变频传动的最新技术进展作综述介绍，涉及轧机特点分类、电气传动方
案的比较、电力电子器件的进展、控制方案的比较、变频主机电机有关问题以及变频调速系统实际应用等。谨为钢铁行业的建设改造工程项目的实施提供借鉴参考。 关键词：交-交变频 交-直-交三电平PWM变频 GTO GCT 矢量控制 主电机
1 轧钢主机按运行特点的分类
现代轧钢都具备大型化、高速化、连续化、自动化的特点。近年来随着新型
电力电子器件的开发应用，变频技术的成熟完善，数字化技术的新颖先进化，轧钢主机的变频传动控制装备的技术进展呈现一派崭新的景象。我国钢铁待业大规模设备改造与技术振兴面临着令人向往的乐观形势。按生产工艺的装备要求及运行特点，轧钢主机归类如表1。
表1
运行分类 低速可逆 *开坯初轧机 轧机型式 *板坯粗轧机 *中厚板轧机 *带钢热连轧精轧机 中高速不可逆 *线材高速连轧*带钢冷连轧机 精轧机 *型钢热连轧机 1000～5000 0～1000 *调速范围广 *控制精度高 *负载扰动动态响应快 500～5000 0～1500 中高速可逆 *单机架可逆冷轧机 机 1000～5000 0～1800 *调速范围广 *负载扰动动态响应快 *钢管热连轧机 *森吉米尔轧电机功率范围（KW） 3000～10000 2000～10000 转速范围（r/min） 0～120 *调速范围广 控制要求 *频繁起制动正反转 *动态响应快 2 轧钢主机电气传动方案的比较
0～120 为适应各类轧机的工艺运行、电机容量配置及控制特性的要求，电气传动方
案随着技术的发展在演变。可控硅直流传动技术成熟，性能良好，但直流电机的制造维修麻烦及电源谐波问题即将使它退出历史舞台；采用可硅负载换流、同步电动机位置检测的自控电流型逆变的无换向电动机一度用于轧钢主传动，系统简单，但由于转矩脉动问题、谐波问
题，主轧机应用已不是主流，仅高速线材轧机应用有所报道。目前基本上存在二种电气传动控制方案，实用成熟，技术性能优良，在应用市场中竞争较量：即采用可控硅的交-交变频方案与采用大功率可关断器件的交-直-交三电平PWM变频方案。 2.1 交-交变频方案
最适宜应用于低速（低频）大功率电机驱动的低速轧机，一般配用同步机，亦可配用异步
机。直接变频的可控硅反并联交流结构有采用无环流方式（输出频率最大可为1/2电源频率），采用有环流方式（输出频率最大可达4/5电源频率）。据电机容量大小，降低电源谐波的需要，可采用72臂或36臂的可控硅桥组的组合结构无环流方式功率因数较低（0.65），必须配置庞大的无功补偿装置，有环流方式用可控环流进行无功控制使功率因数接近为1。
交-交变频的不足之处在于不可避免地采用专用的谐波滤波装置与无功补偿装置，在于多
绕组的整流变压器结构复杂，容量配置大，电缆施工最大，在于主回路附属设备（平波电抗器、快速开关）繁多，设备占地面积相对较大。 2.2 交-直-交三电平PWM变频方案
采用可关断电力电子器件（GTO、或IGCT、或HVIGBT）构成交-直-交电压相
同，主回路结构简练；三电平PWM可充分利用元件的容量规格，可降低PWM载波频率（一般可为1kHz），减少开关损耗，不存在谐波问题；采用高阻抗（20%）输入变压器，通过整流器的无功控制使功率因数可为1；整个系统不必设置庞大的无功补偿与谐波滤波的专用装置。
容量的配置：4000KW以上电机采用超大功率的GTO或GCT元件（6KV/6VA）；7000KW以上
电机采用双重化系统：4000KW以下电机可采用4KV/4.5KA的GTO或GCT元件、或HV-IGBT元件。
交-直-交三电平PWM变频方案的输入变压器的设计制造有其特殊性，国内供货未见报道。
变频装置的内部结构紧凑但十分复杂，用户的维护及备件更换难度甚高。 2.3电气传动方案的技术与经济的综合比较见表2。
表2 轧钢主机电气传动方案比较
1 分类 交流变频调速 交-交变频（有环流） 2 路线结构 3 换流主元件 适 容量 4 用 电压 电 机 5 转速 晶闸管72臂 AC 3.3KV 最大1500r/min 矢量控制 全数字化控制 晶闸管24臂 AC 3.3KV GTO 12*2臂 AC3.3KV 晶闸管24臂 DC1200V 最大60，900r/min ACR+ASR 全数字化控制 0～100%（弱磁1：3） ±0.01% 20～30 rad/S 100 rad/S 0% 1*3绕组（体积中） 无换向电动机 GTO-PWM电压型变频 直流调速 SM或1M 10000KW（以上） SM 10000KW（以上） SM或1M 10000KW（以上） DCM 6000KW 最大1500r/min（3000） 最大1500r/min ACR+ASR 全数字化控制 3电平PWM矢量控制 高COSф控制 全数字化控制 60Hz以下 控制方式 变频 控 调速 1/3（或80%）工频以下 60Hz（80Hz）以下 0～100%（弱磁1：3以上） 3～100%（弱磁1：3） 0～100%（弱磁1：3） ±0.01% 30 rad/S < 100 rad/S 5% ±0.01% 80 rad/S 800 rad/S 0.50% 6 制 速度精度 ±0.01% 特 速度响应 60 rad/S 性 转矩响应 600 rad/S 转矩脉动 0.1%→0% 变压器 配 电抗器 3*3绕组（复杂体积大） 1*3绕组（简单体积小） 1*双绕组（体积最小） 平波电抗器*3台 输出开关DS 平波电抗器*2台 快开2台 装设被偿 交流输入输出电抗器（体积小） 平波电抗器*2台 输出开关DS 无需补偿 无需滤波（载波有） ＝1 92% 较小（60%） 最复杂（技术） 最适用低速高速可 逆轧机（性能高） 快开2（4）台 装设补偿 11，13nf，23，25nf 滤波复杂 0.72 87.80% 大（80%） 简单（电机复杂） 高低速可逆轧机 （性能高） 7 套 主开关 备 设 无功补偿 装设补偿（庞大） 谐波滤波 11，13nf，23，25nf及旁谱 11，13nf，23，25nf 0.75 87.60% 大（80%） 简单 最适用高速不可 逆轧机（性能一般） 综电源COSФ 0.6（带补偿0.95） 8 合综合效率 87.8% 特设备规模 最大（100%） 性 维修性 9 应用 复杂 最适用低速可逆轧机 （性能高） 3 大功率电力电子器件的技术发展与使用
3.1 可控硅元件用于交-交变频见表3（东芝报道）。
表3
电机功率 10，000KW 20，000KW 装置输出电压 3.3 KV 5.5 KV 使用可控硅元件 4，000V/1，500A 6，000V/2，500A 装置结构 72桥臂 72桥臂 3.2 由于交-直-交三电平PWM变频的应用优势，国外各大厂商开发新型可关断电力电子器件，提高出力与性能，推出最新器件，使用配套进行着激烈的竞争
¨
GTO
三菱于90年代初期首先推出超大功率（6英寸）6KV/6KA GTO元件（门极可
关断晶闸管），交-直-交变频装置输出可达10000KVA（过载1.5倍1分钟），双重化可达20000KVA，可配套5000～10000KW大功率轧机主传动。市场供货40多台（套），具备独鳌头的领先优势。
¨
IGCT与GCT
IGCT（Integrated Gate-Commulated Thyristor）集成门极换流晶闸管，门
极驱动电路与GCT集成一体。
GCT是GTO的改良型器件，通态压降降低，开通、关断能量大大降低，导通
di/dt、关断dv/dt提高一个数量级，无需设置dv/dt缓冲保护，这促使变频装置结构更简练，出力效果更高。
GCT（Gate Commulated Turn-off Thyristor）称门极换向可关断晶闸管。
用于电压型逆变器一般为逆导型GCT。
三菱最近推出的GCT可达6KV/6KA的容量，属世界最大级规格取代GTO，人
作为报价的实化产品。
大功率的GTO与GCT一般用纯水冷却方式。 ¨
HV-IGBT与IEGT
HV-IGBT称高压IGBT，模块式。三菱最新报道有3.3KV/2.4KA产品。 IEGT（Injection Enhanced IGBT）即注入增强栅IGBT，采用压接式结构，
又称压接式高压IGBT。东芝和三菱的最近报价应用产品推出4.5KV/4KA的规格。
对于5000KVA以下的交-直-交三电平PWM变频装置，IEGT器件使用是匹配适
宜的。
4 变频传动系统的控制技术 4.1 矢量控制
变频调速的交流电动机（不论是同步机或异步机），必须象直流电动机那样
分别地对磁通和力矩进行独立控制，这就是矢量控制的功能和目的。基本思想是运用交流电动机的数学模型、求解变量（电压、电流、磁通）与参数的关系，变量作为空间平面的矢量，通过矢量变换及在磁通轴和力矩轴的方向进行解耦，求得矢量控制的方程，以控制磁通与力矩，进而则可得到变频控制变量瞬态的幅值、频率与相位。
完整的控制系统一定还包括：矢量控制输出之后的电流闭环控制，矢量控制
输入之前的速度闭环控制及磁通控制。
矢量控制目前仍为广泛实用的控制方式用于主轧机传动。
4.2 直接力矩控制（DTC）
这是变频调速的一种最新控制方式，它直接在定子的空间坐标系统中分析电
动机的数学模型，直接控制定子磁场链的辐值及该矢量相对于转子磁链的夹角，达到控制转矩的目的。为转矩的快速响应控制，采用二点式控制将转矩实际值与给定值作带滞环比较，转矩波动限制在一定容许范围之内。逆变器的开关器件的开关状态是以获得转矩动态高性能为目的；不再以获得理想正弦波电压输出，强调磁链的圆形轨迹为目的。省掉了矢量变换及PWM信号发生等处理。
直接力矩控制已趋成熟，并有商品实用化的应用，例宝钢新投建的高速线材
轧线18机架的异步机采用直流母线供电逆变器进行直接力矩控制。瑞典ABB供货，已正常投产运行。
4.3 改善系统特性的辅助控制技术
例如东芝最新的工程报价资料关于交-交变频控制还增设了对称电压控制、
偏压控制、模拟跟随控制（克服负荷的扰动与谐振）等，更典型有意义的是无功
功率控制（AQR）。
交-交变频采用环流控制，提高功率因数；交-直-交三电平PWM变频控制则
利用整流器输入交流电抗器与变压器漏感隔离电网电压与整流器输入电压，通过整流器的矢量控制来控制无功电流分量为零，达到C0SФ为1。 4.4 全数字化控制的实现
迄今，各种变频装置系统的控制都采用高速、高性能多微处理器系统，功能
分担，实现变频矢量控制、PWM控制、辅助控制、操作顺控、故障自诊断保护、信号传送数据通信的全数字化控制。 5 轧机的变频主电机
5.1 交流变频传动轧机的变频主电机采用同步电动机或异步笼形电动机
但二者在运行特性、结构及其设计制造、控制、应用等各方面有其不同特点。 同步机功率因数可为1，效率可达98%；异步机功率因数为0.6，（依靠变频
多重结构可达0.85%），效率为87.8%。因此变频装置及变压器的容量匹配，异步机相对要大。相当容量的同步机比异步机GD2小，体积小，重量轻。
同步机定子可作成整体结构；大功率异步机定子一般作成分瓣结构，刚性有
所降低，还需现场安装的绕组重接和绝缘处理。同步机转子有接触性电刷以供励磁，电刷的材质寿命有相当要求；异步机为铜条端环的无绝缘的简单笼形结构，抗热抗冲击性好，无刷名维护。同步机的气隙较大，便于安装维修；异步机的气隙很小，制造安装的精度要求高。
变频工作的同步机的阻尼绕组比一般同步机要考虑热容量大，机械强度高，
主要作用是改善系统动态稳定性，减小功角振荡，不仅是起动阻尼作用。
同步机转子陷极结构多用于速度高电机，凸极结构多用于速度低的电机。 采用矢量控制，由于同步机与异步机的工作机理和数学模型截然不同，则矢
量控制的运算和结构大不相同。
同步机和异步机的功率可设计控造达10000KW以上。据制造特点，一般大功
率（5000KW以上）采用同步机，中功率（2000～5000KW）采用异步机。 5.2 变频运行轧机主电机的特殊问题
轧机一般处于频繁起制动、正反转正作状态，或承受突加负载的冲击，则要
求电机动态响应快，机械强度高，刚性好，故电机追求降低GD2，提高过载能力，克服机械振动是基本对策问题。
变频的最高频率的确定：
对于交-交变频，无环流方式，一般取1/3～1/2的电源频率，有环流方式，
可达4/5
电源频率；对于交-直-交PWM变频，一般可达50HZ（或60HZ）。
谐波问题：对于交-交变频，输出至电动机的电压谐波次数不是输入频率或
输出频率的整数倍，为：
fn＝|6p·f1±（2n+1）f0|。（f1，f0-输入，输出频率，p＝1，2„∝，n＝
0，1„∝）
对于交-直-交PWM变频，则输出至电动机的谐波主要出现在调制载波的频率
上。一般通过特定的输出交流电抗器滤波处理，对电动机的影响甚小。
交-交变频的谐波滤波比较复杂，不易处理，电动机的设计与结构必须考虑
谐波引起的附加损耗、温升问题及转矩脉动问题要采取相应对策。
变频工作由于器件的导通关断产生dv/dt浪涌电压，迫使电动机的绝缘结构
与材料采取特殊设计。但交-交变频的可控硅换向工作的开关频率与开关时间比较交-直-交PWM变频的GTO（IGBT或IGCT）载波开关频率与开关时间大不相同，后者产生的影响比前者更为剧烈。
由于变频输出产生磁路不平衡及静电感应在主电机上产生轴电压，也可能损
害轴承油膜，要采取相应措施。
为适应矢量控制高性能的需要，某些关键的电机参数有目的地选定，如减小
定子漏感、异步机减小转子电阻也是电机设计的重要问题。
轧钢变频主机近年国产化已有进展，设计制造从货基本解决。
6 轧钢主机变频调速系统实例
各种类型的轧机中，尤以带钢热轧机（板坯粗轧机、七机架连续精轧机）与 带钢冷连轧机（即五机架冷连轧）的特性要求最高（动态响应、控制精度），电
动机的容量最大，自动化控制最复杂，可属电气传动设备之最。
90年代以来轧钢主机的变频传动与控制技术已进入完善成熟的阶段，但市场
的激烈竞争迫使世界上各大电气厂商不断地推出最新技术。近年，宝钢三期建设及宝钢集团上钢系统的大规模改造机遇逢时，引进的新颖电控盛大设备代表着当今世界先进水平。
6.1 工程实例（宝钢集团）表4
序 项目设备 宝钢2050 1 热轧 R3粗轧机 轧机 同步机 变频装置 变压器 轧机 2 宝钢1420 冷轧机 同步机 变频装置 变压器 一钢公司3 1780 不锈钢热轧 宝钢1580 热轧 轧机 同步机 变频装置 变压器 轧机 4 异步机 变频装置（GTO） 变压器 轧机 5 宝钢1550 冷连轧 异步机 变频装置（IGBT） 变压器 轧机 异步机 6 益昌薄板 冷连轧 变频装置（GTO） 变压器 一钢公司 7 1780 不锈钢热轧 轧机 同步机 变压器 F1 3800KW*1台 SP 系统配置（交-交变频） R3粗轧机 9000KW*1台 可控硅元件3200V/2200A，2P，36臂 3*5700KVA F1～F5五机架连轧 2000KW*2台（上下辊）*5 2套*5 2台*5 粗轧机上辊，下辊 7000KW*2台 16920KVA*2台 13500KVA*2台 R1 R2 精轧机F1～F7 7500KW*7台 11.290KVA*7台 12.500KVA*7台 F1/F2 7000 F3～F5 6500 F6 F7 控制 矢量控制 ASR，ACR AFR 模拟量控制 矢量控制 ASR，ACR AFR 全数字化制 矢量控制 ASR，ACR AFR 全数字化制 矢量控制 AFR 全数字化 矢量控制 ASR，ACR 2000年 全数字化 F4，F5 3800KW*2台 CONV9100KW CONV9100KW INV 5700KVA*2台 10000KVA*1台 矢量控制 ASR，ACR AFR 全数字化 招标中 三菱 矢量控制 ASR，ACR 2001年 三菱 全数字化 日立 96年 三菱 招标中 西门子 98年 西门子 88年 西门子 投产 供货 系统配置（交-直-交三电平PWM变频） 3400 3500 6000 6000 5600 ASR，ACR GTO INV（标称）10000KVA*10台 8400KVA*10台 F1～F5五机架连轧 2000KW*2台（上下辊）*5台 IGBT INV*2套*5 2台*5 F2，F3 3800KW*2台 CONV5000KW*1台 CONV9100KW*1台 INV 4000KVA*1台 INV 5700KVA*2台 10000KVA*1台 粗轧机上辊，下辊 7500KW*2台 9000KVA*2台 10000KVA*1台 精轧机F1～F7 7500KW*7台 GCT 8420KVA*7台 9000KVA*7台 变频装置（GCT） GCT 8730KVA*2台 6.2 交-直-交三电平PWM变频同步机调速系统的简要介绍（三菱产品）
三电平PWM变频原理见图1。逆变器和整流器均为GCT中性占钳位式三电平
PWM变频的对称结构，属电压型。逆变器（或整流器）12只元件的通断工作次序与状态由菱形PWM调制图表示，对于逆变器，菱形图在空间矢量平面上。元件工作状态可由工作表排列组合为33＝27种，但由于重复点实际只有19种状态。
矢量控制系统的输出控制变量（电枢电压三相合成矢量）VX在菱形图上旋转，
VX在内面六角形内为二电平PWM，VX在外面六角形（18个小三角形）之内则工作为三电平PWM。二电平时输出脉冲辐幅值可为±Ed，三电平时输出幅值可为±2Ed。
菱形图中，VX矢量落在外面小三角形区内，则12只GCT元件通断顺序为PP0
→PON→PPN→OON（即VX由V1，V2，V3，V4合成），这4个状态的元件导通时间△T1，△T2，△T3，△T4分别为4个分矢量的幅值。按此调制规律（三菱开发）逆变器输出3相电压即可为等效的正弦波。见图2。
但是，整流器的菱形图属于有功功率与无功功率（d，q轴）的矢量平面，PWM
工作原理与逆变器完全相同，控制变量矢量则为整流器输入电压。
逆变器采用同步矢量控制（见图3）
整流器功率因数矢量控制（COSФ＝1）（见图4）
功率因数控制的关键在于整流器输入电压VC与电网电压VS由输入交流电抗
器与变压器漏抗（20%）进行了“隔离”，二者相位是不同的。通过矢量控制，设定了解耦的无功电流IQ*为零。确保COSФ＝1。
控制系统采用多处理器（带DSP）的全数字化控制系统 装置规格与系统特性指标
三菱最新推出的MELEVC-3000C型交-直-交GCT三电平PWM变频同步机调速
系统，容量达20000KVA，输入3.3KKV，中间直流6KV，输出0～3.6KV，0～50HZ（60HZ），弱磁1：5。GCT元件为6KV/6KA，纯水冷却。电流响应ωC＝800r/s，速度响应ωC＝100r/s，功率因数为1，效率为98.5%，电流高次谐波（25次）小于3%，转矩 接近为0。外形尺寸6.4m（W）*2.3m（H）*1.5m（D）。 7 结束语
1） 轧钢主机交流变频调速属于一项极为复杂的综合性技术，它涉及轧钢工艺、电力电子及变流技术、电力拖动、微机数字化控制、控制理论、电机仿真、电机制造等各专业的高深技术课题。80年代迅速发展至90年代中期，已进入完善成熟的商品实用化阶段。目前，中国建设改造工程的市场中，仍然是国外各大电气厂商在竞争角逐，虽已有国内供货应用实例，但还离不开关键的元件、器件、材料及设计技术的引进。
2） 对一套系统进行全面地论证评估应当考虑工程（设计、施工）、生产（运
行、维修）与供货（开发、制造）的多方位视角，应当综合平衡考虑系统配置的合理性，技术性能的先进性与工程投资的可行性，而不要停留于理论探讨的学术性。
3） 对系统的选取最终追求的是RAS性能（可靠性、可用性、可维修性），
最实用的方法是比较。比较的内容应当包括装备能力（基本技术规格、元件、装置与设备的匹配）、使用功能（操作、监视、通信、维修）、运行性能（动态响应、控制精度、稳定性、谐波、转矩脉动）、经济效能（功率因数、综合效率）、质量寿命（工艺、检验标准）等。
变频调速在大化肥装置循环水温控系统中的应用
摘要：本文介绍了在大化肥装置凉水塔风机上应用变频器，使变频风机和工频风机配合运行，调节风量，来控制循环水温度。控制系统采不着PLC为控制单元，根据工艺运行条件，在PLC中建立数学模型，解决了大惯性滞后系统的控制问题，精确地控制了循环水温度，同时也大大降低了能耗。 关键词：循环水 风机 变频调速 PLC 惯性滞后 节能 1 引言
变频调速以其优异的性能，在国内外得到广泛的应用。大型化工企业的凉水 塔负责全厂工业循环水的冷却工作，冷却质量的好坏直接影响到产品的质量和效率。1999年10月，我们在中原大化集团公司的循环水系统中进行变频改造，在凉水塔风机上安装2台变频器，变频风机和工频风机配合运行，通过PID闭环来控制水温，解决了水温波动大的问题，并降低了能耗。
2 循环水凉水塔运行状况
中原大化集团公司的大化肥装置用的循环不是由8座凉水塔组成的系统来冷却，每座凉水塔有1台风机，配套电机功率160KW，转速1470rpm。经合成氨、尿素、脱盐等装置用过的水，温升约为6-10℃，经地下管道汇集到总管，然后分8路到各凉水塔顶部，在凉水塔中经风机冷却后，汇集到水池，再经水泵升压后送到装置。
根据设计要求，循环水冷却后的回水温度在32℃左右。由于中原地区四
季分明，昼夜温差大，经常需要调整循环水所用的冷却风量，长期以来，都是采用增减开机台数的方法来调节凉水塔风量。表一是98年风机运行情况的统计。
从表中可以看出：
月份 台数 1 0 2 0-3 3 1-5 4 5 6 7 8 9 10 11 12 2-7 大修 3-8 7-8 7-8 5-8 3-7 1-4 0-3 18-32 28-34 28-34 27-31 26-31 24-32 24-32 回水温度 21-30 23-31 23-31 23-31 1） 停风机控制水温，滞后性大，水温波动大。
2） 开停频繁，对电机和电网造成冲击。
另外，还经常出现多开一台风机风量富裕，少开一台则风量不足的情况，这
时只有多开一台风机，造成能量的浪费。所以很有必要对循环水系统进行改造。 3 变频控制系统的方案、构成及工作原理
为解决上述问题，我们在两台凉水塔风机上安装了变频器，选用日本东芝变 频器，型号为VFA5P-4160KP。东芝变频器性能可靠，采用内含保护功能和驱动回路的高速开关IGBT模块方式，矢量控制，保护功能完善。这样由风量可调的变频风机和风量固定的工频风机配合运行，来调节整个凉水塔系统的风量，进而控制水温。控制单元采用西门子S7-200型PLC。控制方案示意图如下： 3.1 控制方案介绍及分析
将回水总管上原热电阻测温元件换成双头输出的热电阻，一路送到原温度测
量仪表，另一路经温变转为标准信号，送入PLC，在PLC的PID中与设定值比较
运算后，将调节信号送到变频器，来调节风机转速。在所需风量增加，变频器增大输出频率，当增加到设定的高限值时，变频器给出信号到PLC，这时，可由PLC自动给出信号来投运一台工频风机。反之，在所需风量减少，变频器减少输出频率，当减少到设定的低限值，变频器输出信号到PLC，这时，可人工或由PLC自动来投切一台工频风机。这样，通过调节变频风机的转速和工频风机的投运台数来控制整个循环水系统的温度。
一台风机的开停，对水温的影响在1℃到1.5℃，想充分发挥变频器的节能
作用，必须精确控制水温。循环水系统从控制上讲，是一个大惯性滞后系统，风机的开停和转速的变化，在半小时后才能在测温系统中反映出来，如此长的滞后时间，一般的PID调节器根本无法完成控制。我们采用建立数学模型的方法来解决这一难题。经过查阅大量的生产运行记录，研究凉水塔的实际运行状况，建立控制数学模型，用编程的方法，在PLC的PID中建立预估器，在PID运算中预先考虑到变化，提前控制。数学模型经实际运行后，进行了修改完善，在实际运行中将循环不温度波动控制在±0.5℃。 3.2 系统的构成和特点
两台变频控制柜安装在配电间，原风机控制柜仍保留，并与变频柜互锁，在
变频系统万一发生故障时，用原控制柜控制。在循环水操作间安装一台操作控制盘，PLC装在盘内，操作控制盘上可显示水温、电机的电流及电压、变频器输出频率、故障报警、上下限频率提示等，操作控制盘上还有启停按钮、自动手动转换开关、正反转控制开关等。操作上按照原操作习惯，可在操作操作盘上启停控制柜，也可在凉水塔现场启停。当闭环控制系统出现异常时，可转换到手动位置，用盘上的频率调节旅钮来调节频率。另外，变频控制柜有防晃电功能，采用延时自启动方式，在短暂断电10秒内来电，变频系统自启动。 4 应用效果分析及总结
变频系统在99年10月份安装调试后，运行良好。我们对改造后风机的运行 情况进行了详细的考核，并与98年同期风机的运行情况进行了比较和分析。表二是随机抽出3天变频风机的运行频率、循环水温等参数的记录。
根据实际运行考核结果，可以得出：
1） 用变频器加PLC的控制系统，实现了循环水恒温控制。99年因装置生产负荷增加，工艺要求将水温控制在28℃，从表二看，完全达到了工艺要求。而98年同期回水温度在23-32℃间波动。
2） 节能效果明显。采用恒温控制后，一方面，减少了凉水塔冷却系统在工
艺要求温度以下的运行时间，减少了能源浪费。另一方面，2台变频风机在较低频率下运行，根据众所周知的风机的功率与转速的三次成正比的关系，大大减少了功率消耗。查98年11月份和99年11月份的用电报告，变频投运后，11月份日平均节电520KWH左右。
3） 变频器的软启动功能使风机的启动电流很小，减少了对电机的电网的冲
击。风机开启次数明显减少。另外，风机低速运行，减少了机械磨损，如齿轮箱温度，改造前在70℃左右，改造后降至50℃以下。改造后，降低了检修费用。
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