變頻器在重慶某紡織集團(tuán)的應(yīng)用
| 利用現(xiàn)代技術(shù)相當(dāng)成熟的變頻調(diào)速器對平幅顯色皂洗機(jī)原同步控制系統(tǒng)進(jìn)行了成功改造，效益明顯。 變頻調(diào)速同步控制改造方案的實施 （1）同步工藝要求 工藝流程圖1所示，平幅顯色皂洗機(jī)的工藝流程包括從軋車到落布共7個部分，整機(jī)由13個單元組成，每個單元分別由1臺功率相配的電動機(jī)拖動。軋車為主令單元，是布速給定單元，整機(jī)需要多大的運(yùn)行速度，由主令單元給定和調(diào)整，其余12單元為從動單元。它們的速度必須嚴(yán)格跟蹤主令單元，并保持布速成同步。 （2）同步信號的獲得 如圖2所示，布在前后單元之間，通過一個松緊架導(dǎo)布輥，導(dǎo)布輥在機(jī)器上的位置，取決于前后兩單元的布速。在松緊架的轉(zhuǎn)軸上，在相應(yīng)機(jī)構(gòu)裝有一只電位器，當(dāng)松緊架導(dǎo)布輥由于布速不穩(wěn)定而上下滑動時，將通過相應(yīng)機(jī)構(gòu)使用電位器旋轉(zhuǎn)，改變變頻器的輸出頻率，調(diào)節(jié)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，直到前后布速同步，所以在RP的滑動點上可獲得與前后兩單布速成正比的同步信號。 （3） 電動機(jī)及變頻器的配置 1）這臺平幅顯色皂洗機(jī)在過去運(yùn)行過程中，不易過載，故采用三相導(dǎo)步電動機(jī)拖動時容量可不必加大，又由于變頻器的容量主要取決于電動機(jī)的過載情況，故變頻器的容量只須與各單元的電動機(jī)容量相配即可，所選變頻器要求有輔助給定輸入端，由于國產(chǎn)變頻器的各項性能指標(biāo)已完全能和國外進(jìn)口變頻器相比，同比價格比國外進(jìn)口變頻器低40%。故選擇了國產(chǎn)佳靈JP6C—T9高性能數(shù)字式變頻器。 2）由于這臺平幅顯色皂洗機(jī)對停車時間沒有特殊要求，選擇自由停車方式，減速成時間不變頻器默認(rèn)值20s，故對變頻器未另選加制動電阻。 （4）主要電氣原理圖 同步模擬電壓信號控制電路如圖3所示（圖中只畫了部分電路，其余類似）。 Rf為綜定電壓校對電位器，對整個給定電壓限幅。R為導(dǎo)布速電壓電位器，視工藝要求給定一個導(dǎo)布速電壓UR，其作用是在開車初期有一個較低的導(dǎo)布速，便于班車工接頭、調(diào)整。RW為總調(diào)速電位器，RW上調(diào)整電壓為直流UR～10V。RG1～RG13為各單元變頻器給定電壓內(nèi)置微調(diào)電位器，RP1～RP13為同步信號微調(diào)電位器。 V1～V13為13個單元的變頻器，提供0～10V的直流模擬電壓信號。 ⑸變頻調(diào)速同步控制原理 1） 頻率增益確定 從圖3可知，在統(tǒng)一給定模擬電壓URW下，由于每個單元變頻器的變比和軋輥、導(dǎo)布輥的軸半徑不完全相同而造成各單元布速不一致，僅靠RG和RP兩微調(diào)電位器調(diào)整，要保證前后布速同步就很困難。 為了從根本上解決這一矛盾，實現(xiàn)布速同步，就必須要想法從根本上改變圖5基本給定頻率曲線（v-f）的斜率，以求在輸入相同模擬電壓的情況下，由于斜率不同，變頻器輸出頻率相差較大的三相電源，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速也隨著發(fā)生較大差異，通過這個轉(zhuǎn)速差異就能滿足各個單元的布速同步要求，在運(yùn)行中由于機(jī)械或其他原因造成布速偏差里。 2）電路接線及主要功能參數(shù)設(shè)置 ① 電路接線 該平幅顯色皂洗機(jī)共有13個單元，每個單元的變外控端子接線如圖4所示（圖中只畫了部分電路，其它類似）。 ② 變頻器控制方式 我們對變頻器采用模擬直流電流電壓0-10V外控端子VI和GND進(jìn)行控制（VI：模擬電壓信號輸入端；GND：頻率設(shè)定共用端），模擬直流電壓VI來源于同步模擬電壓信號控制電路，如圖3所示： ③ 主要功能參數(shù)設(shè)置 根據(jù)JP6C-T9變頻器使用手冊，主要參數(shù)設(shè)定為： CD00設(shè)定為1 用模擬電壓（端子GND-VI-+10V）設(shè)定： CD01設(shè)定為1 用外部信號（FWD，REW）端了控制 CD07設(shè)定為0.0 自動轉(zhuǎn)矩提升，改善變頻器起動時的低速性能； CD14 頻率增益設(shè)定； CD67設(shè)定為1 禁止反轉(zhuǎn)，在變頻器內(nèi)部把正向運(yùn)行端子FWD與接點輸入公用端CM直接短接，如圖4所示； 最高頻率及其他相應(yīng)功能根據(jù)機(jī)器工藝作相應(yīng)設(shè)定。 3）電動機(jī)同步運(yùn)行控制原理 圖3所示的同步模擬電壓信號控制電路，在全機(jī)起動后，對其13臺變頻器同時輸入一個模擬電壓信號V1（0-10V）,變頻器一旦接到模擬電壓信號V1指令，每臺變頻器將根據(jù)所得到的模擬電壓信號V1（0-10V）的大小，輸出頻率為F的相應(yīng)三相交流電源，電動機(jī)受控輸出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，滿足生產(chǎn)工藝的要求。若各個單元之間的布速發(fā)生變化，將通過松緊架處的同步信號電位器RP反饋回同步電壓信號，改變變頻器模擬電壓信號輸入的大小，從而改變相應(yīng)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，直到前后布速同步，整機(jī)速度控制，由一個統(tǒng)一的電位器RW控制著整個變頻器模擬電壓信號輸入的最小值和******值，RW安裝在總控制臺，便于值班車工對整機(jī)調(diào)速。 變頻調(diào)速改造后的成效 （1）改造后的效果 改造后，一次性調(diào)試開車成功。經(jīng)過運(yùn)行評價，布速穩(wěn)定，調(diào)速平穩(wěn)、方便，效果顯著，完全克服了直流電動機(jī)本身的不足，大大降低了故障率，各項技術(shù)參數(shù)滿足生產(chǎn)工藝設(shè)計要求，生產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，達(dá)到了設(shè)想的預(yù)期效果。 （2）節(jié)能情況 變頻調(diào)速還具有節(jié)能的顯著特點，該平幅顯色器13個單元，裝機(jī)容量共計63.5kw，改造前全機(jī)最高布速運(yùn)行，實際消耗電功率P1=44.45KW。 改造后，運(yùn)行最高布速實際測定，其消耗電功率P1=27.68KW，若滿負(fù)荷運(yùn)行，全年可節(jié)約電費約為4.532萬元，約一年多可收回投資。 |
