节能降本双并进 | 合康新能变频器电磁搅拌设备改造应用
- 关键词：合康新能,变频器,电磁搅拌设备
- 摘要：电磁搅拌机是金属冶炼的重点设备，具有无接触污染、溶液温度均匀、熔炼时间短、化学成分精准控制等一系列优点。变频电源作为电磁搅拌机的重要组成部分，其性能和特点决定了金属冶炼质量、节能效果、搅拌质量指数等关键指标。
电磁搅拌机是金属冶炼的重点设备，具有无接触污染、溶液温度均匀、熔炼时间短、化学成分精准控制等一系列优点。变频电源作为电磁搅拌机的重要组成部分，其性能和特点决定了金属冶炼质量、节能效果、搅拌质量指数等关键指标。
而优秀变频电源背后的“英雄”，正是可有效改装的高性能通用变频器。它可以避免采用分立组件方式组装的变频电源可靠性低、故障率偏高、故障点不易定位等缺点，并以其高稳定性和优秀的能效控制成为企业节能降本的“秘密武器”。
合康低压变频器助力企业节能降本
2023年7月，山东某钢铁集团完成了多台电磁搅拌器的升级改造。该项目全部采用合康HIC530-PLUS系列低压变频器进行设备改造，为企业创造了良好的效益。
客户效益
改造完成后设备运行良好，通过改造全面提升了搅拌工艺的自动化水平，工人用大耙子搅拌彻底成为历史，大大减轻了由此产生的金属污染和工人的劳动强度。
节能降耗：15－24％
熔化率：提高13－16％，
金属实收率：提高 0.5-1％
熔体上下温差：由 90 度降至 5度以内
变频电源的技术要求
•变频分离控制 •频率调整分辨率0.1Hz（至少），0.05Hz（最佳）
•电压等级：AC 380V •允许三相输出电流不平衡度≥15％
•低频大电感器件 •Profibus-DP通讯协议
•可调频率0.5Hz-10HZ，正常运行频率1Hz-8Hz
电磁搅拌机——变频电源是能效关键
感应电磁搅拌机主要由变频电源和电感器组成，通过规律性改变熔炉底部电磁场驱使金属溶液搅拌混合，同时可通过改变移动磁场的方向和强度有效控制金属液的搅拌方向和强度，相比传统搅拌方式具有显著优势。
电磁搅拌示意图
变频电源作为电磁搅拌配套的关键配件，必须在低电压、低频率、大电流情况下长时间稳定可靠运行。它在为电磁搅拌器要提供必要保护的同时，还需要避免多台多台大功率变频电源同时工作对电网产生有害影响。这些都对变频电源提出了更高的要求。
电磁搅拌电源改造首选HIC530-PLUS
变频电源有分立组件组装和通用型变频器改装两种方式。通过改装通用型变频器方式，可有效避免分立组件组装方式可靠性低、故障率高、故障点不易定位等弊端。
与同类产品相比，合康HIC530-PLUS系列具有很好的保护效能和节能效果，是更适合改装成电磁搅拌电源的通用变频器。该系列160kW-450kW标配内置了直流电抗器，可在电网电压瞬间波动时保护变频器的整流部分，同时也抑制了由于整流所产生的部分谐波电流对电网的影响，改善了输入到变频器的电流波形，增强了变频器抵抗电网电压浪涌的能力。
现场方案实施
1、技术要求：输入电压 400V/50Hz，输出电流 400A，频率0-10Hz，采用GGD 柜，满足钢铁企业的通讯和控制要求。
2、电气控制：采用 SIEMENS 的 S7-300PLC 控制8台专用变频电源系统，并通过Profibus-DP通讯采集数据以及下发控制指令。
3、控制功能
1）根据浇注钢种和浇条件自动设定搅拌参数，频率和电流；也可以人工在线设定搅拌参数；
2）工控机采用组态软件进行组态,构成一个友好中文人机界面，具有三相电流、频率、水系统每流的温度、流量、故障报警、记录等工艺参数值的显示。
电气控制示意图
产品优势
● 适配性好：可适配同步机/异步机/永磁同步机等各种电机。
● 安全可靠：保护功能高效可靠，拥有上电电机短路检测、输入输出缺相保护、过流保护、过压保护、欠压保护、过热保护、过载保护等多重保护功能。
● 控制方便：支持VF控制、开环矢量控制SVC、闭环矢量控制FVC等多种控制方式。
● 扩展性强：支持IO扩展卡、PG卡（包含增量式，旋转变压，UVW），以及ModBUS、PROFINET、PROFIBUS- DP 、CANopen总线通讯扩展卡等。
● 窄体设计：200kW以上采用窄体设计，宽度<340mm，便于在狭窄区域安装；体积相比上一代产品缩小35%，节省安装空间。
● 长距通讯：全功率段液晶控制面板支持长距离通讯30m，支持参数拷贝功能。