变频调速在无缝钢管生产中的应用探究

[摘 要]随着节能降耗观念的提出，在无缝钢管的生产领域，降低成本、提高能效是无缝钢管企业生产的目标。变频调速本身具有高速性特征，加之生产成本较低，是无缝钢管生产中的重要手段。本文首先介绍了变频调速技术的概念及特征，分析了无缝钢管生产过程中所遇到的各种问题，并提出了变频调速技术在无缝钢管生产中的应用方案，有利于提高无缝钢管生产的效率，降低无缝钢管生产企业的成本。

[关键词]变频调速 无缝钢管 生产 节能降耗

中图分类号：U264.91+3.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0393-01

1.引言

20世纪70年代初，变频调速技术开始出现并受到了工业企业的关注。变频调速技术即在电压逆电器工作过程中，通过保持定子磁链和转子磁链的夹角达到电机转矩的直接有效控制。在变频调速技术中，通用的变频器一般包括独立式变频器、带能量回馈单元的变频器及公共直流母线式的变频器三种。使用变频调速技术，有利于降低工业生产过程中的能耗，提升工业生产的效率，同时，变频调控技术的成本几乎相当于集成电路的成本，因此在成本方面可谓很低。

在无缝钢管的生产过程中，常常遇到很多问题，如矫直机主电机在起动过程中产生较大的电流，物理机械的磨损较大造成的寿命降低及电动机的高故障率，而矫直机需要自行装配且采用直流调速技术，其控制线路复杂等使得矫直机的故障率较高，报修时间也相对较长，这些问题均直接制约着无缝钢管的高效生产，影响无缝钢管生产企业水平的提高，因此在无缝钢管生产过程中，积极采用变频调速技术，有利于降低无缝钢管生产过程中的能耗，保障生产过程中设备的寿命，节约无缝钢管的生产成本，提升无缝钢管生产企业的经济效益，从而带动整个无缝钢管生产行业的技术水平。

2.无缝钢管生产中遇到的问题

无缝钢管的生产主要是运用穿孔机、轧管机、冷拔机、矫直机等，通过矫直机将无缝钢管矫直，整个系统主要由主电机、减速机、矫直辊、床身、喂管系统、出钢系统、收料系统等七部门组成，但随着无缝钢管生产的不断发展，使得矫直机的效率降低，甚至矫直机的安全问题得不到保证，威胁到无缝钢管生产工人的生命安全。

目前，我司在无缝钢管的矫直必须依靠矫直机，我司共4台矫直机，分别为立式矫直机1台，六辊矫直机1台，五辊矫直机1台，七辊矫直机1台。立式矫直机的主电机为两台45KW的电视，六辊矫直机仍采用直流调速，五辊矫直机主电机为55KW，七辊矫直机主电机为11KW，由于矫直机采用的非集成的直流调速控制，其操作过程复杂，使无缝钢管的生产过程中遇到很多困难。

首先，矫直机的装备需要企业自行采购自行安装，安装过程较为复杂，一旦安装不当，会迟滞其他步骤的进行，降低了无缝钢管的生产效率。

其次，矫直机采用的是非集成的直流调速技术，调试过程复杂，这样会增加企业的人工成本，不利于企业经济利益的提高。

再者，矫直机由于是自行装配，控制线路也较为复杂，使得在无缝钢管的生产中故障率较高，而其故障的查找过程相对而言也比较复杂，使得下一步生产难以进行，不仅影响无缝钢管生产的效率，也可能对无缝钢管的质量造成一定的影响。

根据日常的观察及分析，可知由于矫直机非集成式直流调速、自行装配的特征，使得在无缝钢管的生产过程中，生产量较大，控制线路较为复杂，使得矫直机的故障率较高，这不仅关系无缝钢管的生产效率问题，也关系整个无缝钢管生产成本的耗费问题。

因此，在进行无缝钢管的生产过程中，采用较为先进的变频调速技术，实现无极调速，从而降低电机的损耗，达到节能降耗的目的，同时提高设备运行的可靠性，降低故障中断时间，为无缝钢管生产企业实现更多的效益。

3.变频调速在无缝钢管生产中的应用

随着无缝钢管生产的不断发展，对相关技术及设备的要求也在不断的提高，在使用变频调速技术时，首先需要对“配用电动机容量”进行研究，对于变频器而言，则需要根据生产过程中的最大电流进行选择，风机和泵类负载只需要参考“配用电动机容量”的参数；其次，需要谨慎选择变频器的辅助控制系统，在起动方式上，需要及时对无缝钢管的规格进行调整，按批次、按规格选择适合的起动方式，在速度调整方式上，要根据无缝钢管的生产技术要求、生产速度要求，及时对外部电位器进行调整；最后，及时调试变频器的参数设置，变频器的参数包括基本参数设定和自学习参数设定，以西门子440通用型变频器为例，参考说明书中的变频器连线方框图，将DIP开关2设置为关闭模式，参考变频器的参数设置，可以进行快速调试及常规调试等内容。

变频调速技术在无缝钢管生产中的应用，通过将非集成式的直流调试控制系统改为变频调速系统，实现了电动机的无极调速，既满足了生产的要求，又提高了设备的稳定性，确保了设备的可靠运行，提高了生产效率。变频调速技术通过在合理范围内连续稳定的调速，减少转差损耗，增强其性能，降低无缝钢管生产设备的损耗，节约能耗，降低无缝钢管生产的整体成本。

4.总结

变频调速在无缝钢管生产中的应用，改变以往直流可控硅调速调试复杂、维护工作量较大的问题，此外，变频调速技术在无缝钢管的生产中的运用适应了当今社会“节能降耗”概念的提出，既受到国家的支持与认可，也使其产品在市场上获得消费者的认可。通过变换频率调节不同情况的速度，有效地节约无缝钢管设备的使用，保障甚至延长其使用寿命，节约无缝钢管的生产时间，无形之中缩短不同规格无缝钢管的生产周期，从而有利于在根本上降低无缝钢管生产的成本耗费，不仅有利于无缝钢管生产企业技术的更新换代，做到与时俱进，也有利于为企业创造更多的收益。

参考文献

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