随着社会需要，节能降耗是降低成本的重要手段。以往交流电机的调速方法多采用定子调压调速、串级调速、变极调速、滑差调速、液力耦合器调速等，在运行效率、能耗等方面均差强人意，且不利于控制。八十年代发展起来的变频技术，开创了动力传动技术的新时代，经过三十年的发展，在调速性能方面已不亚于直流调速，并且具有显著的节能、节电效果，因此，目前变频调速技术在电力、冶金、化工、石油等行业的电机调速中均得到了广泛的应用，已成为现代动力传动技术的一个主要发展方向。变频技术应用于氧化铝生产中，不但可以改善现有设备的运行工况、提高设备利用率、延长使用寿命，而且易于自动化控制，特别是高压变频器在电机及泵类流程系统中的应用，以其卓越的性能，在交流调速技术中具有先进的控制优势，因而使变频器在生产中得到了非常广泛的应用。

1 现状分析 　　此次改造项目位于氧化铝厂脱硅工序，旧工艺的不足之处在于：由于物料的变化，造成溶出高压喂料泵15天左右就需要停车，补焊或更换过电流件（如泵体、叶轮、闸门），更不便的是即使补焊也要等蒸汽停送，设备停车、降温，供料泵冲净后才能进行，整个过程约需2个小时。补焊或更换完过流件后如需恢复运行，要使喂料泵全启动，用阀门控制流量，等到温度达到额定值之后，才能转入流程。该套旧工序的工艺设计计划45天为一周期，结果一周期内就能停车二、三次，频繁的维修严重影响生产。况且，不管生产需要多少物料，电机都要全速运转，物料在运行中的控制手段是靠调节阀门大小来调整，这样，大部分能量都被闸板和阀门节流损失掉了，而且还人为的增加了管网阻力。在此过程中，喂料泵电机处于大负荷、高速下运行，造成维护量大，设备寿命短，并且生产现场噪声大，严重危害操作人员的身体健康。为解决以上问题，分厂决定对喂料泵调速系统进行改造。以求实现既能解决料浆的流量控制问题，又能减小电机启动对电网冲击的目的。 　　

2 变频改造 　　鉴于我公司的第二氧化铝厂、特材厂等生产项目大都应用了低压变频器，使用效果非常突出，决定对喂料泵安装高压变频器技术改造。在分厂装备能源科和运营转型小组的大力支持下，该项目迅速进入实施阶段。经过2个月的紧张施工，于3月10日开启试车。此次脱硅工序的变频调速改造选用的是北京利德华福电气技术有限公司生产的高压大功率变频器一拖二系统HAR-S-VERT-A06/60。运行电机采用了湖南湘潭电机厂生产的型号为YK4005-4，400KW，6KV的高压电机。HAR-S-VERT系列高压变频调速系统采用单元模块串联多电平技术，具有性能优越、控制完善、功率因数高、电流谐波少等特点。HAR-S-VERT系列高频变压器调速结构由移相变压器柜、功率单元柜、控制柜组成。变压器柜采用移相变压器，鉴于原供料系统是每条管网一台设备运转，另一台设备备用，变频器订做了一拖二系统即旁路功能，以达到我们的生产要求。 每个功率单元的电路结构均为基本的交-直-交逆变电路，由4个IGBT全控型器件组成的电压型全桥逆变实现正弦SPWM控制，使输出电压接近于正弦波。

主控制回路采用数字信号处理器，配合数据采集单元、单元控制器和可编程控制器以及光纤通信回路构成控制系统。 控制单元由高速处理器来实现。控制器还内置一台西门子S7-200的PLC，用于柜内开关信号的逻辑处理，以及现场各种操作信号和状态信号的协调，增强系统的灵活性。 　　控制单元与功率单元之间采用光纤通信技术，可以实现强电、弱电之间电气隔离，系统的安全性极高，同时具有很好的抗电磁干扰性。另外，控制电源掉电时，控制器可由配备的UPS电源继续供电，并报警。此时变频调速系统可以继续运行30分钟。 为保证喂料泵的运转可靠性，保留了原来的供电回路，设计安装了一个转换装置，变频器一旦出现故障，可通过转换装置，转换回工频供电回路，而不影响喂料泵的正常运转（见图1）。 　　

3 改造后的效果 　　

3.1 节能效果显著 　　

未进行变频器改造时，电机运行电流为38A，改造使用变频器后，电流降为16A，电流减小了58%，节能效果显著。据计算，每小时可节约近100度电，每年节约电费近50万元。特别是电机启动和运行电流都得到了有效控制，减小了噪音。同时脱硅机出料量一改以往的模糊控制，变为精确的变频调控。流量控制与先前厂内的PLC控制电路融合后，使流量计、压力计、液位计的信号处理与变频器控制单元有效结合，达到量化生产。 　　

3.2 延长了喂料泵合阀门的使用寿命 　利用变频调速后，减少了闸门的损坏，喂料泵和阀门寿命延长到半个周期（一个周期为45天），减降低备件和维修费用近15万元，为原料区和分厂的降本增效奠定了坚实的基础。

4 结论 　脱硅工艺喂料泵中使用变频调速系统后，节能效果显著，控制精度大幅度提高，软启动性能好，运行可靠、性能稳定。进一步证明了高压变频器在提高产品质量，降低脱硅成本方面起到了重要的作用。高压变频节能改造是成功的。