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AFB0612VHC立窯卸料機(jī)若采用滑差調(diào)速電機(jī)，其轉(zhuǎn)速通?？刂圃?300～1000rpm （工藝上根據(jù)窯的情況，對(duì)卸料速度進(jìn)行控制的）。采用變頻調(diào)速的方法取代滑差電機(jī)，經(jīng)過(guò)多個(gè)廠家應(yīng)用結(jié)果表明，平均節(jié)能達(dá) 40% 左右，這是因?yàn)榛钫{(diào)速是一種耗能的低效調(diào)速方法。 

由下列公式可知：AFB0612VHC
 
滑差電機(jī)主電機(jī)軸的輸出功率： p 0 = km 0 n 0 （ p 0 表示輸出功率， m 0 表示負(fù)載轉(zhuǎn)速， n 0 表示電機(jī)轉(zhuǎn)速， k 為常數(shù)） 
滑差頭輸出功率 p 1 = km 0 n 1 （ p 1 表示輸出功率 ， n 1 表示滑差頭轉(zhuǎn)速 ） 
滑差頭損耗功率： p = p 0- p 1= km 0 （ n 0 — n 1 ） 
由此可見(jiàn)，滑差電機(jī)的轉(zhuǎn)速越低，浪費(fèi)能源越大，而卸料機(jī)的轉(zhuǎn)速通常在 400rpm 左右運(yùn)行，因此改用變頻調(diào)速的方法會(huì)有 50～60% 的節(jié)能效果。 
5 在預(yù)加水成球系統(tǒng)中的應(yīng)用 
目前，預(yù)加水成球技術(shù)在立窯水泥廠中應(yīng)用已相當(dāng)普遍。它在提高成球質(zhì)量，改善煅燒操作條件，提高立窯熟料產(chǎn)量和質(zhì)量方面取得了比較明顯的效果。其結(jié)合微機(jī)雙回路調(diào)節(jié)器，就能實(shí)現(xiàn)水料比例自動(dòng)跟蹤，自動(dòng)調(diào)節(jié)，做到恒壓供水。調(diào)節(jié)及時(shí)，*地減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也改善了成球質(zhì)量，使預(yù)加水系統(tǒng)真正起到預(yù)濕成球的作用，為立窯生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的熟料創(chuàng)造了條件。 
針對(duì)上述問(wèn)題，結(jié)合生料車(chē)間選粉機(jī)負(fù)荷轉(zhuǎn)速不超過(guò) 600r/min 的特點(diǎn)，對(duì)選粉機(jī)電氣部分進(jìn)行變頻調(diào)速技術(shù)改造。經(jīng)實(shí)際測(cè)量，選粉機(jī)改造前，運(yùn)行速度在 594r/min 時(shí)，輸入電壓 385v ，輸入電流 72a ，功率因數(shù) 0.82 ，故輸入功率為 40kw ；改造后，運(yùn)行速度在 594r/min 時(shí)，輸入電壓 387v ，輸入電流 18a ，（熱繼電器也做了相應(yīng)調(diào)整），功率因數(shù) 0.92 （變頻器加裝了直接電抗器）則輸入功率為 11kw 。改造后一年中，沒(méi)發(fā)生過(guò)任何故障，保證了系統(tǒng)的安全運(yùn)行，大大減少了維護(hù)工作量和維修費(fèi)用，而且節(jié)能效果十分顯著。 
變頻器在水泥廠的應(yīng)用還不止這些，比如說(shuō)回轉(zhuǎn)窯球磨機(jī) 、 卸料圓 、 盤(pán)給料機(jī) 、 雙管絞刀裙 、 板喂料機(jī)調(diào)速皮帶稱(chēng)喂 、 煤絞刀 、 蓖冷機(jī)等一切需交流調(diào)速的設(shè)備都可以采用變頻調(diào)速器。
 
IGBT 的開(kāi)關(guān)作用是通過(guò)加正向柵極電壓形成溝道，給 PNP 晶體管提供基極電流，使 IGBT 導(dǎo)通。反之，加反向門(mén)極電壓消除溝道，流過(guò)反向基極電流，使 IGBT 關(guān)斷。 IGBT 的驅(qū)動(dòng)方法和 MOSFET 基本相同，只需控制輸入極 N 一溝道 MOSFET ，所以具有高輸入阻抗特性。 
       當(dāng)  MOSFET 的溝道形成后，從  P+ 基極注入到  N 一層的空穴（少子），對(duì) N 一層進(jìn)行電導(dǎo)調(diào)制，減小 N 一層的電阻，使 IGBT 在高電壓    時(shí)，也具有低的通態(tài)電壓。

      IGBT 的工作特性包括靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩類(lèi)：

      1 ．靜態(tài)特性 IGBT 的靜態(tài)特性主要有伏安特性、轉(zhuǎn)移特性和    開(kāi)關(guān)特性。

      IGBT 的伏安特性是指以柵源電壓 Ugs 為參變量時(shí)，漏極電流與    柵極電壓之間的關(guān)系曲線。輸出漏極電流比受柵源電壓 Ugs 的控 制， Ugs 越高， Id 越大。它與 GTR 的輸出特性相似．也可分為飽和    區(qū) 1 、放大區(qū) 2 和擊穿特性 3 部分。在截止?fàn)顟B(tài)下的 IGBT ，正向電    壓由 J2 結(jié)承擔(dān)，反向電壓由 J1 結(jié)承擔(dān)。如果無(wú)  N+ 緩沖區(qū)，則正反    向阻斷電壓可以做到同樣水平，加入 N+ 緩沖區(qū)后，反向關(guān)斷電壓只    能達(dá)到幾十伏水平，因此限制了 IGBT 的某些應(yīng)用范圍。

      IGBT 的轉(zhuǎn)移特性是指輸出漏極電流 Id 與柵源電壓 Ugs 之間的    關(guān)系曲線。它與 MOSFET 的轉(zhuǎn)移特性相同，當(dāng)柵源電壓小于開(kāi)啟電    壓 Ugs(th) 時(shí)， IGBT 處于關(guān)斷狀態(tài)。在 IGBT 導(dǎo)通后的大部分漏極電    流范圍內(nèi)， Id 與 Ugs 呈線性關(guān)系。高柵源電壓受大漏極電流限    制，其佳值一般取為   15V 左右。

      IGBT 的開(kāi)關(guān)特性是指漏極電流與漏源電壓之間的關(guān)系。 IGBT   處于導(dǎo)通態(tài)時(shí)，由于它的 PNP 晶體管為寬基區(qū)晶體管，所以其 B 值    極低。盡管等效電路為達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，但流過(guò) MOSFET 的電流成為   IGBT 總電流的主要部分。此時(shí)，通態(tài)電壓 Uds(on) 可用下式表示

                   Uds(on) ＝ Uj1 ＋ Udr ＋ IdRoh  （ 2 － 14 ）

   式中 Uj1 —— JI 結(jié)的正向電壓，其值為 0.7 ～ IV ；

        Udr ——擴(kuò)展電阻 Rdr 上的壓降；

        Roh ——溝道電阻。

   通態(tài)電流 Ids 可用下式表示：

                        Ids=(1+Bpnp)Imos         (2 － 15 ）

   式中 Imos ——流過(guò) MOSFET 的電流。

       由于 N+ 區(qū)存在電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，所以 IGBT 的通態(tài)壓降小，耐壓   1000V 的    IGBT 通態(tài)壓降為    2 ～  3V 。

      IGBT 處于斷態(tài)時(shí)，只有很小的泄漏電流存在。

      2 ．動(dòng)態(tài)特性 IGBT 在開(kāi)通過(guò)程中，大部分時(shí)間是作為   MOSFET 來(lái)運(yùn)行的，只是在漏源電壓 Uds 下降過(guò)程后期， PNP 晶體    管由放大區(qū)至飽和，又增加了一段延遲時(shí)間。 td(on) 為開(kāi)通延遲時(shí)間，   tri 為電流上升時(shí)間。實(shí)際應(yīng)用中常給出的漏極電流開(kāi)通時(shí)間 ton 即為  td (on)  tri  之和。漏源電壓的下降時(shí)間由 tfe1  和 tfe2 組成。
IGBT 在關(guān)斷過(guò)程中，漏極電流的波形變?yōu)閮啥巍Ｒ驗(yàn)?MOSFET 關(guān)斷后， PNP 晶體管的存儲(chǔ)電荷難以迅速消除，造成漏極電流較長(zhǎng)的尾部時(shí)間， td(off) 為關(guān)斷延遲時(shí)間， trv 為電壓 Uds(f) 的上升時(shí)間。實(shí)際應(yīng)用中常常給出的漏極電流的下降時(shí)間  Tf  由圖 2 － 59 中的  t(f1)  和 t(f2) 兩段組成，而漏極電流的關(guān)斷時(shí)間

                          t(off)=td(off)+trv 十 t(f) （ 2 － 16 ）

式中， td(off) 與 trv 之和又稱(chēng)為存儲(chǔ)時(shí)間。 

變電站的微機(jī)后臺(tái)監(jiān)控是國(guó)家電力系統(tǒng)目前改造中的投資重點(diǎn)之一。某電力系統(tǒng)集成商開(kāi)發(fā)的變電站后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)有效的實(shí)現(xiàn)了對(duì)地區(qū)電網(wǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可直觀檢測(cè)各個(gè)變電站變壓器及線路運(yùn)行狀況及運(yùn)行參數(shù)，以便于變電站人員在短的時(shí)間通過(guò)微機(jī)的遠(yuǎn)方遙控安全可靠的處理現(xiàn)場(chǎng)故障。這個(gè)系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控硬件平臺(tái)組成為研華的ARK-5280的工控平臺(tái)。

系統(tǒng)要求：
要求系統(tǒng)有很高的可靠性，能長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行在比較惡劣的環(huán)境下，變電站一般是無(wú)人職守，如果出現(xiàn)問(wèn)題，變電站人員在短的時(shí)間通過(guò)微機(jī)的遠(yuǎn)方遙控安全可靠的處理現(xiàn)場(chǎng)故障。原先這個(gè)系統(tǒng)的后臺(tái)監(jiān)控硬件平臺(tái)組成為研華的傳統(tǒng)工控機(jī)IPC-610，變電所的環(huán)境（高溫、灰塵、電磁等）導(dǎo)致IPC-610工控機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的工作，會(huì)出現(xiàn)風(fēng)扇的損壞及灰塵導(dǎo)致機(jī)器死機(jī)等故障的出現(xiàn)，*的提高了系統(tǒng)的維護(hù)工作量。研華的ARK-5280產(chǎn)品有如下特點(diǎn)：
1.由于風(fēng)扇是在惡略環(huán)境下弱故障點(diǎn)，ARK系列工控機(jī)的無(wú)風(fēng)扇特性大大提高了機(jī)器的MTTF(平均*時(shí)間).
2.傳導(dǎo)散熱使擁有良好的密封性 ,可以有效的隔絕灰塵腐蝕性氣體對(duì)信號(hào)傳導(dǎo)點(diǎn)的氧化作用而導(dǎo)致的宕機(jī),減少維護(hù)費(fèi)用,適合在電力監(jiān)控點(diǎn)及DCS應(yīng)用的高灰塵,溫度變化比較大無(wú)人職守場(chǎng)合使用.
3. ARK-5280使用的集成多串口方案,不用再通過(guò)擴(kuò)展方式,可以幫用戶(hù)節(jié)省成本.
4.通過(guò)2個(gè)PCI擴(kuò)展卡,可靈活擴(kuò)展功能,比如CAN的功能等;有音頻輸出口,提供報(bào)警操作; 外型堅(jiān)固,體積小,安裝 搬運(yùn) 維護(hù)簡(jiǎn)單
所以如果系統(tǒng)采用研華的無(wú)風(fēng)扇級(jí)別的嵌入式工控機(jī)ARK-5280進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，可以大大的提高了系統(tǒng)的整體性能，并提供了隔離的232/422/485的通訊網(wǎng)絡(luò)，不必再用使用擴(kuò)展通訊卡，節(jié)約了費(fèi)用提高了可靠性，另外也便于用戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的使用和維護(hù)。