冶金自動化研究設計院大功率交交變頻調(diào)速系統(tǒng)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(shù)水平，裝備制造及工程應用的業(yè)績已達到了國際先進水平，標志著我國在大功率交流調(diào)速理論研究、裝備制造、工程設計與調(diào)試技術(shù)躋身于世界先進行列。
交交變頻調(diào)速技術(shù)廣泛應用于軋鋼機、礦井提升機等大容量低速運轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機械，取代傳統(tǒng)的直流調(diào)速將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益，國內(nèi)外鋼鐵及煤炭行業(yè)已陸續(xù)采用并推廣這一技術(shù)。由于該系統(tǒng)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(shù)國外公司壟斷，我國大容量交流調(diào)速傳動裝備只能依賴進口。在國家九五重大裝備技術(shù)攻關(guān)，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(shù)的研究及國產(chǎn)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(shù)上多次實現(xiàn)重大創(chuàng)新，獲專利7項（其中發(fā)明專利3項），軟件著作權(quán)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(fā)明專利；建立了交交變頻同步電機調(diào)速系統(tǒng)的仿真平臺，提出電網(wǎng)、變頻器、電機、控制系統(tǒng)一體化系統(tǒng)理論與分析方法；建立了大型交流調(diào)速系統(tǒng)電網(wǎng)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(xiàn)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(nèi)電機廠變頻同步電機研制成功并形成規(guī)模；建立了交交變頻調(diào)速系統(tǒng)的工程設計理論與方法并獲得軟件著作權(quán)；在國內(nèi)首次提出交交變頻同步電機調(diào)速系統(tǒng)的工程調(diào)試理論與方法，成功應用于工程實踐。
該項目在交交變頻調(diào)速裝備國產(chǎn)化多次取得重大成果。研制成功4英寸國產(chǎn)大功率晶閘管及交交變頻功率柜，并形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)，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(diào)速系統(tǒng)多次創(chuàng)造“國內(nèi)首創(chuàng)”、“中國第一”，各項技術(shù)性能指標達到國際先進水平。1993年研制成功國內(nèi)第一臺2500Kw大功率交交變頻同步電機調(diào)速系統(tǒng);1996年研制成功國內(nèi)第一臺全數(shù)字控制交交變頻同步電機調(diào)速系統(tǒng);1999年研制成功國內(nèi)第一套軋機雙機傳動交交變頻同步電機調(diào)速系統(tǒng);2000年研制成功國內(nèi)第一套熱連軋機主傳動交交變頻同步電機調(diào)速系統(tǒng);2001年研制成功國內(nèi)第一套礦井提升機交交變頻同步電機調(diào)速系統(tǒng)。
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(diào)速技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化方面堅持不懈的努力，為大大促進我國大型變頻調(diào)速裝備的國產(chǎn)化，帶來企業(yè)增產(chǎn)、技術(shù)進步的顯著效益做出了重大貢獻。大功率交交變頻調(diào)速裝備應用于鋼鐵行業(yè)取得了明顯的經(jīng)濟效益，并帶動了電力電子及電機制造技術(shù)的發(fā)展，促進國產(chǎn)大功率交流調(diào)速在礦井提升、船舶推進、磁懸浮牽引、油氣輸送、電機節(jié)能等應用。2002-2004年，冶金自動化研究設計院在鋼鐵行業(yè)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(chǎn)大功率交交變頻系統(tǒng)，節(jié)約工程投資2877萬元，提高產(chǎn)量30%，當年新增效益1.17億。營口中板廠交交變頻調(diào)速系統(tǒng)投運一年半，產(chǎn)量增加了4倍，新增利稅5.7億�；茨系V主井提升機交交變頻調(diào)速投入運行后，當年完成產(chǎn)量507萬噸，實現(xiàn)產(chǎn)值10億元。截至目前，冶金自動化研究設計院已向鋼鐵行業(yè)推廣大功率交交變頻同步電機調(diào)速系統(tǒng)112臺，總裝機約876MW，大功率交交變頻調(diào)速裝備的國產(chǎn)化替代了進口，使國產(chǎn)化裝備市場占有率超過67%，不僅扭轉(zhuǎn)了大容量交流調(diào)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(yè)交流調(diào)速技術(shù)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。
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