我國大功率交流調速技術躋身世界前列

　　冶金自動化研究設計院大功率交交變頻調速系統及推廣應用項目近日獲北京市科技進步一等獎。該項目的技術水平，裝備制造及工程應用的業績已達到了國際先進水平，標志著我國在大功率交流調速理論研究、裝備制造、工程設計與調試技術躋身于世界先進行列。

　　交交變頻調速技術廣泛應用于軋鋼機、礦井提升機等大容量低速運轉的生產機械，取代傳統的直流調速將產生顯著的經濟效益，國內外鋼鐵及煤炭行業已陸續采用并推廣這一技術。由于該系統復雜，裝備容量大，涉及到電力電子、自動控制和電機等多個不同的學科，所以長期以來被少數國外公司壟斷，我國大容量交流調速傳動裝備只能依賴進口。在國家九五重大裝備技術攻關，國家自然科學基金等項目支持下，冶金自動化研究設計院從上世界八十年代開展該技術的研究及國產化裝備的研制，取得了豐碩的成果。

　　該項目在理論研究和裝備技術上多次實現重大創新，獲專利7項（其中發明專利3項），軟件著作權3項。首次提出阻尼磁鏈定向控制理論與方法，完善了同步電機磁場定向控制理論，獲得中國發明專利；建立了交交變頻同步電機調速系統的仿真平臺，提出電網、變頻器、電機、控制系統一體化系統理論與分析方法；建立了大型交流調速系統電網無功與諧波計算方法與軟件，提出交交變頻無功補償及諧波治理的方法；采用現代控制理論研制成功負荷觀測器解決了軋機主傳動機電振動問題； 提出交交變頻同步電機的阻尼繞組理論及設計方法，帶動國內電機廠變頻同步電機研制成功并形成規模；建立了交交變頻調速系統的工程設計理論與方法并獲得軟件著作權；在國內首次提出交交變頻同步電機調速系統的工程調試理論與方法，成功應用于工程實踐。

　　該項目在交交變頻調速裝備國產化多次取得重大成果。研制成功4英寸國產大功率晶閘管及交交變頻功率柜，并形成規模產業，變頻器單機容量達20MVA；十多年來研制的大功率交交變頻同步電機調速系統多次創造“國內首創”、“中國第一”，各項技術性能指標達到國際先進水平。1993年研制成功國內第一臺2500Kw大功率交交變頻同步電機調速系統;1996年研制成功國內第一臺全數字控制交交變頻同步電機調速系統;1999年研制成功國內第一套軋機雙機傳動交交變頻同步電機調速系統;2000年研制成功國內第一套熱連軋機主傳動交交變頻同步電機調速系統;2001年研制成功國內第一套礦井提升機交交變頻同步電機調速系統。

　　由于冶金自動化研究設計院長期以來在大功率交交變頻調速技術的產業化方面堅持不懈的努力，為大大促進我國大型變頻調速裝備的國產化，帶來企業增產、技術進步的顯著效益做出了重大貢獻。大功率交交變頻調速裝備應用于鋼鐵行業取得了明顯的經濟效益，并帶動了電力電子及電機制造技術的發展，促進國產大功率交流調速在礦井提升、船舶推進、磁懸浮牽引、油氣輸送、電機節能等應用。2002-2004年,冶金自動化研究設計院在鋼鐵行業推廣的交交變頻項目銷售額5.7億,新增利潤1.1億。攀枝花鋼鐵公司熱連軋廠采用國產大功率交交變頻系統，節約工程投資2877萬元，提高產量30%，當年新增效益 1.17億 。營口中板廠交交變頻調速系統投運一年半，產量增加了4倍，新增利稅5.7億。淮南礦主井提升機交交變頻調速投入運行后，當年完成產量507萬噸，實現產值10億元。截至目前，冶金自動化研究設計院已向鋼鐵行業推廣大功率交交變頻同步電機調速系統112臺，總裝機約876MW，大功率交交變頻調速裝備的國產化替代了進口，使國產化裝備市場占有率超過67%，不僅扭轉了大容量交流調速傳動裝備長期依賴進口的局面，促使外商降價1/2，降低了軋機傳動設備的投資，大大促進我國鋼鐵工業交流調速技術的推廣應用，并且走出國門，承接芬蘭、瑞典等國外鋼鐵廠的軋機交交變頻傳動改造工程，有效提升了國際競爭力。