随着我国钢铁企业盈利水平逐渐减低,做好提高产品质量、降低产品成本已成为钢铁企业生存的关键因素,节能减排更是成为各个钢铁企业降低钢铁生产成本的重要手段,电机系统的节能就显得势在必行。对于电机系统节能来说,不论是在调速、起动性能方面,还是在制动性能方面,采用变频技术都是最为理想的节能途径。攀钢型材厂型材轧机线的鼓风机高压电机采用软启动降压启动,通过调整风门挡板开口度来调整风量,其相当一部分的能源都浪费在了风压损耗、挡板节流介质扰动和挡板节流上,增大了生产成本,本课题为解决高压电机能耗问题,采用高压变频控制系统替换原有高压软启动系统,具有成本低、实现简单、应用范围广等特点。本文首先分析研究了各种高压变频器的组成结构、控制原理以及优缺点后,根据现场调研情况,确定采用HARSVERT-A高压单元串联多电平PWM电压源型变频器替换原有的高压软启动器;接着阐述了移相变压器、功率单元组成器件的计算及选型,变频器控制系统的原理及实现,变频器控制系统与基础自动化控制系统之间的数据交互及变频器冷却方式的选择;同时,为实现高压变频器就地启动及电机保护功能,采用西门子S7-300系列PLC作为控制核心,阐述了鼓风机高压电机辅助控制系统PLC的设计、编程等;最后从节电率、投资成本、启动成功率等多角度分析了项目的实施效果。本课题利用高压变频器以及使用无速度传感器矢量控制技术,使交流电机能够接近于同功率直流电机的启动力矩,解决了启动困难问题,消除电机启动对于供电电网的影响,启动成功率由原系统的70%左右提升到100%;通过采用变频调速替代之前调节风门挡板的方式,月节电率可达32%左右,每年可为攀钢型材厂节约用电费用183万元,极大地降低电机能耗。此外,通过变频调节的方式,降低了机械设备的冲击,延长了设备使用寿命,节约了维护费用。