變頻器在拉絲機(jī)械上的應(yīng)用

1、 引言

對于大部分使用拉絲機(jī)的國內(nèi)金屬加工企業(yè)來說，國產(chǎn)拉絲機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)能夠被接受替代國外高端的產(chǎn)品，拉絲機(jī)械主要配套國外變頻器，主要原因有兩個(gè)，一是國產(chǎn)變頻器技術(shù)在一段時(shí)間內(nèi)落后于國外變頻器廠家，無論從控制算法的先進(jìn)性，可實(shí)現(xiàn)性，還是從硬件平臺的簡易性，穩(wěn)定性都有一定的差距。二是對于大部分國外拉絲機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)商來說，也傾向于配套國外變頻器和plc。國產(chǎn)變頻行業(yè)經(jīng)過5年的發(fā)展，已經(jīng)證明絕大部分性能已經(jīng)滿足現(xiàn)場需要。針對拉絲機(jī)械配套市場，變頻器配置先進(jìn)快速的pid控制算法，針對各種不同的拉絲機(jī)械，均能夠?qū)崿F(xiàn)較為簡潔方便的拉絲機(jī)控制方式。

放線: 金屬絲的放線速度，對于整個(gè)拉絲機(jī)環(huán)節(jié)來說，其控制沒有過高精度要求，對部分雙變頻控制的拉絲機(jī)械，甚至可以通過拉絲環(huán)節(jié)的絲線張力通過一圓盤拉伸。對大部分拉絲機(jī)械，放線的控制是通過變頻器驅(qū)動(dòng)放線機(jī)實(shí)現(xiàn)的。

拉絲: 拉絲環(huán)節(jié)是拉絲機(jī)最為重要的環(huán)節(jié)。不同金屬物料，不同的產(chǎn)品精度和要求，拉絲環(huán)節(jié)有很大的不同，雙變頻控制拉絲機(jī)拉絲部分與放線部分共用一臺電機(jī)，金屬絲通過內(nèi)部塔輪的導(dǎo)引，經(jīng)過模具而逐步拉伸。而直進(jìn)式拉絲機(jī)拉伸效率較高，對每一道拉絲工序，都需要一臺電機(jī)帶動(dòng)，因此其控制也最為復(fù)雜。

收線: 收線環(huán)節(jié)的工作速度決定了整個(gè)拉絲機(jī)械的生產(chǎn)效率，因此也是整個(gè)拉絲機(jī)工作的控制源，一般通過一個(gè)主機(jī)plc或人機(jī)操控系統(tǒng)直接控制的變頻器驅(qū)動(dòng)收線機(jī)。

雙變頻式拉絲機(jī)的控制流程如圖1:主控操作面板設(shè)定plc輸出收線信號，此信號通過plc頻率修正后給定至收線控制1#變頻器，金屬制成品于收線端通過一安裝有張力傳感器的導(dǎo)輪，輸出金屬絲張力信號，作為拉絲收線張力信號反饋輸入到1#變頻器，1#變頻器通過內(nèi)置pid閉環(huán)控制，決定輸出頻率，此輸出頻率通過主控系統(tǒng)或者plc綜合，輸出對2#拉絲環(huán)節(jié)控制電機(jī)的控制，由于對產(chǎn)品精度和拉拔要求不高，金屬絲在通過不同模具時(shí)的速度差異通過機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，而不必要對每道拉拔都實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。

使用變頻器的典型直進(jìn)式系統(tǒng)控制如圖2，操作面板和plc負(fù)責(zé)設(shè)定和監(jiān)控各個(gè)環(huán)節(jié)的參數(shù)，通過變頻器的各個(gè)設(shè)定端子，直接進(jìn)行各個(gè)拉絲卷筒控制變頻器狀態(tài)共享。收線卷筒電機(jī)的運(yùn)行頻率通過主操控plc輸出給定。收線電機(jī)的運(yùn)行頻率，直接決定了上一級(5#)電機(jī)的運(yùn)行速度，為了保證張力基本恒定以保證金屬產(chǎn)品的品質(zhì)，拉絲環(huán)節(jié)(1-5#)電機(jī)的主控速度通過plc綜合下一級電機(jī)的頻率給定，單獨(dú)主頻率給定信號滿足不了產(chǎn)品生產(chǎn)要求，容易造成斷線故障，因?yàn)樵谥边M(jìn)式各個(gè)拉絲道中，拉絲的效率較高，各個(gè)卷筒間絲線張力很不一致，致使各個(gè)拉絲卷筒間絲線半徑精度不高，為達(dá)到生產(chǎn)要求，一般以本級電機(jī)張力傳感信號為頻率設(shè)定輔助信號反饋，通過調(diào)節(jié)輥輸出的是角度信號，角度信號經(jīng)過凸輪變成直線式位移信號，位移傳感器檢測直線位移信號輸出0～10 v的電壓信號，此信號做為內(nèi)部pid的反饋信號。

主控制信號控制變頻器時(shí)，必須考慮機(jī)械慣性，按一定的斜率輸出，即通過一頻率斜坡發(fā)生器產(chǎn)生變頻器主控制信號。發(fā)生器的斜率可針對不同機(jī)械的特性而設(shè)定。輔助信號由內(nèi)置pid環(huán)節(jié)輸出，它決定了當(dāng)前拉絲機(jī)的動(dòng)態(tài)特性，在整個(gè)信號給定中，當(dāng)輔助信號所占比例較大時(shí)，轉(zhuǎn)速將出現(xiàn)大的振蕩而較難穩(wěn)定，當(dāng)輔助信號占比例較小時(shí)，其控制跟隨速度較慢。因此須在主控plc或變頻器內(nèi)部對輔助頻率進(jìn)行限幅，通過簡單的比例關(guān)系，設(shè)定主給定信號和拉絲機(jī)本身閉環(huán)給定信號的比例關(guān)系即可實(shí)現(xiàn)，對大部分拉絲機(jī)，使其pid頻率限幅在10%左右。 拉絲機(jī)各個(gè)卷筒控制電機(jī)頻率主信號給定需要進(jìn)行修正和補(bǔ)償，這是由于拉絲機(jī)工作特性決定的。

根據(jù)金屬絲體積秒流量相等的原則，設(shè)上一級模具出線半徑為a，線速度為va，經(jīng)過當(dāng)前級模具

拉伸后半徑為b，速度為vb，則變速比滿足下式：

va/ vb? = b2/a2( 公式1)

拉絲機(jī)使用變頻器優(yōu)勢介紹

使用轉(zhuǎn)速和電流閉環(huán)的無傳感器矢量控制方式，快速的速度和轉(zhuǎn)矩閉環(huán)，減免了測速機(jī)構(gòu)， 實(shí)現(xiàn)較高的控制精度和控制性能。

高性能的低頻轉(zhuǎn)矩特性，150%的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，100%的零頻預(yù)勵(lì)磁輸出。

先進(jìn)的內(nèi)置pid閉環(huán)控制算法，確保pid控制器性能達(dá)到最優(yōu)，最大限度方便客戶的pid控制器參數(shù)設(shè)置。

高速的控制cpu內(nèi)核，保證了控制性能的快速性，高達(dá)100%的直流制動(dòng)力矩，對尤其是拉絲機(jī)等具有沖擊性的負(fù)載，保證了其快速的響應(yīng)特性，確保拉絲機(jī)停機(jī)不斷線。

完善的故障保護(hù)功能，最大限度地對拉絲機(jī)械和變頻器本身進(jìn)行保護(hù)。

結(jié)束語

變頻器的高性能和完善的功能，使其在各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，對于部分v/f變頻器滿足不了的要求高場合，其優(yōu)勢更為明顯。變頻器在拉絲機(jī)械上使用中，免除了客戶端繁雜的外部設(shè)備，內(nèi)置pid的調(diào)節(jié)方便簡練，即使故障停機(jī)狀態(tài)，也很少出現(xiàn)斷線，節(jié)電效果明顯。

變頻器在擠出機(jī)上的應(yīng)用

系統(tǒng)概況

塑料廠在塑料擠出機(jī)配用電機(jī)一般為整流子電機(jī)或電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)，電費(fèi)在塑料制品成本中占有相當(dāng)?shù)谋戎?。因此降低電費(fèi)，降低塑料制品成本是用戶考慮的一個(gè)重要方面。擠出機(jī)一般是采用交流滑差電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，存在耗電量大，傳動(dòng)效率低，速度精度差，速度不夠穩(wěn)定等缺點(diǎn)，采用變頻調(diào)速能解決上述的弊病。經(jīng)改造、調(diào)試、投產(chǎn)后，反映良好，可在類似塑料加工機(jī)上推廣，例造粒機(jī)，制管機(jī)，拌料機(jī)等上的應(yīng)用。

系統(tǒng)特點(diǎn):

用變頻器代換滑差調(diào)速，不但能節(jié)電，而且對運(yùn)行速度的精度及穩(wěn)定性都有提高，滿足了生產(chǎn)的需要 。

采用變頻技術(shù)配用普通異步電動(dòng)機(jī)可以降低噸塑料制品電費(fèi)，同比整流子電機(jī)節(jié)能20%-30%，同比滑差電機(jī)節(jié)能50%以上， 同時(shí)變頻軟起動(dòng)，無沖擊電流，起動(dòng)平穩(wěn) ，可提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

采用變頻控制技術(shù)可延長了電機(jī)使用壽命，降低維修費(fèi)用。

變頻器過壓、欠壓、過流、短路等保護(hù)功能，對安全生產(chǎn)起了保障作用。

變頻器在精密機(jī)床上的應(yīng)用

變頻器驅(qū)動(dòng)一般異步電動(dòng)機(jī)，對1臺xt754型鏜銑床的進(jìn)給直流伺服系統(tǒng)實(shí)施改造，從而使這臺鏜銑床的進(jìn)給實(shí)現(xiàn)交流伺服控制。

機(jī)床設(shè)備對伺服系統(tǒng)的要求是：調(diào)速范圍寬（要求在100：1以上。如xt754型鏜銑床最低速度是10mm/min，最高速度是2500mm/min，其調(diào)速范圍d:2500:10=250:1）；速度控制精度高（在整個(gè)調(diào)速范圍，起制動(dòng)及運(yùn)行過程要求運(yùn)行穩(wěn)定）；定位準(zhǔn)確（當(dāng)下件快速進(jìn)給后定位時(shí)間短、定位行程小，從而可提高加工效率）。

針對上述特點(diǎn)，我們選擇性能比較先進(jìn)的fst-800系列變頻器驅(qū)動(dòng)一般異步電機(jī)，對1臺xt754型鏜銑床的進(jìn)給直流伺服系統(tǒng)實(shí)施改造，從而使這臺鏜銑床的進(jìn)給實(shí)現(xiàn)交流伺服控制。

交流伺服系統(tǒng)的組成

由變頻器、異步電動(dòng)機(jī)、冷卻風(fēng)機(jī)和脈沖編碼器等組成， 由下圖所示。

變頻器在水泥行業(yè)的應(yīng)用

變頻高速器的出現(xiàn)為交流異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方式帶來了一場革命。隨著近十幾年變頻技術(shù)的不斷完善、發(fā)展，變頻調(diào)速性能日趨完美，已被不同學(xué)科、不同行業(yè)的工程技術(shù)人員廣泛應(yīng)用于不同領(lǐng)域的調(diào)速。為企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)了工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程。

我公司的工程技術(shù)人員針對中小型水泥廠機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)、機(jī)立窯卸料系統(tǒng)進(jìn)行了長期跟蹤專門研究，〈變頻調(diào)速控制成套裝置〉通過幾十條水泥生產(chǎn)線實(shí)際應(yīng)用，以其設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝調(diào)試方便、保護(hù)功能完善、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、節(jié)電效果明顯、工藝可靠性明顯提高等優(yōu)點(diǎn)贏得廣泛贊譽(yù)。

·機(jī)立窯供風(fēng)系統(tǒng)變頻調(diào)速裝置

用〈變頻調(diào)速控制成套裝置〉取代調(diào)整風(fēng)板或閥門開啟度來調(diào)節(jié)放風(fēng)量，與用風(fēng)量的比例（即調(diào)節(jié)風(fēng)量利用率）來滿足燒結(jié)時(shí)不同用風(fēng)量的落后的傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)節(jié)方法（這種傳統(tǒng)供風(fēng)方法缺點(diǎn)是電能浪費(fèi)嚴(yán)重、調(diào)節(jié)精度差、啟動(dòng)電流大、噪音大、粉塵污染嚴(yán)重）變頻改造后的供風(fēng)系統(tǒng)是在保留原控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一套變頻回路與原控制并聯(lián)，形成的雙回路控制系統(tǒng)。其特點(diǎn)是雙回路保障生產(chǎn)的邊續(xù)正常運(yùn)行，由于變頻器具有軟起動(dòng)功能，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)，無大電流沖擊，延長設(shè)備使用壽命；由于變頻器可任意調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速，因此可按所需風(fēng)量準(zhǔn)確調(diào)節(jié)風(fēng)量，無須旁路放風(fēng)，大大降低因排風(fēng)引起的噪音，減少水泥粉塵污染、節(jié)電可達(dá)15%-40%。綜合效益可觀，一般6～12個(gè)月可收回全部投資。

·機(jī)立窯卸料系統(tǒng)

為使水泥燒結(jié)過程“三平衡”（即加料、供風(fēng)、卸料三平衡）機(jī)立窯生產(chǎn)者普遍選用滑差電機(jī)做為盤塔式卸料裝置的動(dòng)力。該電機(jī)在同等條件下運(yùn)行較普通y系統(tǒng)列電機(jī)多耗電20%而且調(diào)整特性軟，待載能力差，在粉塵嚴(yán)重的水泥行業(yè)滑差頭故障頻頻，維修困難，以多耗20%的電能，換來調(diào)整特性軟，是很不合適的。此系統(tǒng)經(jīng)變頻改造之后，節(jié)電可達(dá)35%以上，而且調(diào)速特性硬，帶載能力提高，調(diào)速性能遠(yuǎn)優(yōu)于滑差電機(jī)。維修費(fèi)用降低50%以上，效益可觀。

變頻器在棉紡行業(yè)的應(yīng)用

1、前言

近10年來在激烈的市場競爭中，國內(nèi)外紡機(jī)廠商，采用plc控制，變頻調(diào)速，機(jī)電一體化等以電子技術(shù)更多的取代傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高紡機(jī)整機(jī)的可靠性，提高紡制質(zhì)量和自動(dòng)化程度，擴(kuò)大品種的適應(yīng)性，使用操縱易便。各紡織廠家也投資改造老機(jī)設(shè)備。這里面有一個(gè)采用較多的技術(shù)-交流變頻調(diào)速技術(shù)。

2、交流變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

交流變頻調(diào)速技術(shù)近二十年來在一些技術(shù)先進(jìn)的國家得到迅速的普及推廣，并在電子拖動(dòng)中逐步占據(jù)主導(dǎo)地位，形成了電力電子學(xué)理論。 電力電子學(xué)就是使用電子半導(dǎo)體元件進(jìn)行電力變頻和控制的技術(shù)。1973年美國電氣學(xué)會(huì)在其主辦的電力電子學(xué)大會(huì)上，將電力電子學(xué)定義為：是研究電氣電子和控制的邊緣領(lǐng)域的技術(shù)學(xué)科。電力電子學(xué)是本來不適用于調(diào)速的交流異步電動(dòng)機(jī)，具有和直流電動(dòng)機(jī)一樣的調(diào)速性能。

交流變頻調(diào)速傳動(dòng)具有以下特點(diǎn)：

2.1可以使普通異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速

2.2啟動(dòng)電流小，減少電源設(shè)備容量

2.3啟動(dòng)平滑,消除機(jī)械的沖擊力,保護(hù)機(jī)械設(shè)備

2.4對電機(jī)具有保護(hù)功能,降低電機(jī)的維修費(fèi)用

2.5具有顯著的節(jié)電效果

由于交流變頻調(diào)速傳動(dòng)技術(shù)具有上述特點(diǎn)，已開始取代直流調(diào)速裝置，成為現(xiàn)代電氣傳動(dòng)的發(fā)展方向。

3、交流變頻技術(shù)在棉紡織設(shè)備中推廣應(yīng)用的必要性

紡紗工藝流程中要求加工設(shè)備的電氣傳動(dòng)穩(wěn)定，點(diǎn)動(dòng)、啟動(dòng)及升降速都應(yīng)平滑實(shí)現(xiàn)，這樣才能使纖維的牽伸均勻，降低重量不勻和條干cv值。在棉紡設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)中，都是由皮帶與齒輪來承擔(dān)，由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)硬度的原因，在點(diǎn)動(dòng)與啟動(dòng)過程中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)皮帶打滑，齒輪沖擊等現(xiàn)象。在機(jī)械傳動(dòng)輪系中，齒輪越多，造成齒輪損傷的機(jī)率就越大，應(yīng)用交流變頻技術(shù)就能夠很好的解決平滑啟動(dòng)，消除機(jī)械啟動(dòng)時(shí)的沖擊力，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，滿足生產(chǎn)工藝要求，提高成紗質(zhì)量。應(yīng)用此技術(shù)在紗支品種變化的情況時(shí)，不需改變牙齒或皮帶輪，設(shè)備工藝轉(zhuǎn)速的改變只需通過變頻設(shè)定就可完成。

4. 交流變頻技術(shù)在紡織設(shè)備中的應(yīng)用

4.1交流變頻調(diào)速在新型國產(chǎn)棉紡設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。 在2000年第七屆中國國際紡織機(jī)械展中，fa201b梳棉機(jī)、fa326并條機(jī)、fa423粗紗機(jī)、fa710 高速并條機(jī)、fa231倍捻機(jī)均采用變頻調(diào) 速。新型國產(chǎn)細(xì)紗機(jī)f1513系列、 f0128系列采用plc，可編程序控制，變頻調(diào)速、紡紗全程可根據(jù)設(shè) 定程序進(jìn)行調(diào)速紡紗。特別是ejm128jl型細(xì)紗機(jī)1008錠，錠速可按10段變頻調(diào)速控制。fa716并紗基 礎(chǔ)集體變頻調(diào)速，還可使用后不同品種需要，實(shí)行單錠，分組或分段變頻調(diào)速，適應(yīng)棉毛等多品種并 紗卷繞的要求。

4.2交流變頻調(diào)速在梳棉機(jī)中的應(yīng)用。

4.2.1梳棉機(jī)老機(jī)在設(shè)計(jì)方面由于受到當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件、設(shè)備制造成本，市場需要等因素的限制不可避免的存在著一些缺陷。如a186d型梳棉機(jī)道傳動(dòng)系統(tǒng)中的電磁離合器由于故障較高，經(jīng)常造成停臺，不時(shí)出火警，給生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量造成一定的損失，要保持與維護(hù)需投入大量的人力與物 力。有些企業(yè)慣性輪 電磁離合器被棄用。這樣在道夫慢轉(zhuǎn)快的過程中產(chǎn)生細(xì)條，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)破邊， 棉網(wǎng)拉斷的現(xiàn)象影響生條質(zhì)量。有的企業(yè)為避免這種現(xiàn)象，用不當(dāng)?shù)牟僮鬓k法來彌補(bǔ)以上設(shè)備缺陷， 但要造成大量的廢條，同樣是不可取的。

4.2.2改善梳棉機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的過程。a186d梳棉機(jī)為了使道夫達(dá)到升、降速平滑，在機(jī)械傳動(dòng)中 設(shè)計(jì)雙速電機(jī)，慣性輪、電磁離合器，用電氣加機(jī)械的手段來實(shí)現(xiàn)。a186e、a186f、fa201梳棉機(jī)設(shè) 計(jì)中又增加了電動(dòng)機(jī)的星-三角轉(zhuǎn)換這一控｜制環(huán)節(jié)，從而進(jìn)一步改善了升、降速斜率。fa201b、 fa212梳棉機(jī)采用了交流變頻調(diào)速，從而實(shí)現(xiàn)了道夫升速斜率的任意調(diào)節(jié)，道夫工藝轉(zhuǎn)速的任意可變 的功能。為老機(jī)改造提供一個(gè)好的范例。 對a186d老機(jī)進(jìn)行交流變頻調(diào)速改造，不但提高設(shè)備性能，降低故障停臺。還能提高生產(chǎn)效率與 生條質(zhì)量。

4.3變頻調(diào)速在粗紗機(jī)上的應(yīng)用取代防細(xì)節(jié)裝置。粗紗機(jī)的筒管卷繞與前羅拉的轉(zhuǎn)速在開停時(shí)容 易產(chǎn)生差異，造成粗紗張力的過大與過小，這樣就很容易形成粗紗的粗細(xì)節(jié)，為了減少粗細(xì)節(jié)的產(chǎn)生 ，在粗紗機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì)有電抗器，時(shí)間繼電器加電磁離合器，統(tǒng)稱為防細(xì)節(jié)裝置。電抗器的作用是在粗 紗機(jī)啟動(dòng)時(shí)使主電機(jī)處于三相不平衡狀態(tài)，從而降低電機(jī)的啟動(dòng)力矩，達(dá)到軟啟動(dòng)的目的，時(shí)間繼 電器與電磁離合器則是在粗紗機(jī)停車時(shí)鐵炮與筒管卷繞相脫離，筒管停止卷繞，而前羅拉則仍以慣性 繼續(xù)輸出粗紗，使用羅拉與錠翼之間的粗紗又一定的松弛程度，防止粗紗再次開車時(shí)產(chǎn)生過度張力。 此種防細(xì)節(jié)裝置在實(shí)際使用過程中存在嚴(yán)重的缺陷。一是電抗器串在三相回路中的一相，利用 三相不平衡原理來降低電機(jī)的啟動(dòng)力矩，當(dāng)粗紗機(jī)啟動(dòng)結(jié)束后通過時(shí)間繼電器將電抗器短接，使電動(dòng) 機(jī)恢復(fù)三相平衡狀態(tài)，投入正常運(yùn)行。如果時(shí)間繼電器一旦出現(xiàn)問題，就會(huì)使電機(jī)長期處于三相不平 衡運(yùn)行，造成電機(jī)過熱而燒壞。二是停車用的電磁離合器的離合時(shí)間是通過兩個(gè)時(shí)間繼電器配合調(diào) 節(jié)來實(shí)現(xiàn)的，使粗紗的松弛程度掌握難度較大，再者電磁離合器的故障也較高；因此這種防 細(xì)節(jié)裝 置，在實(shí)際生產(chǎn)中能保持的很少，粗紗的防細(xì)節(jié)問題一直沒有得到很好的解決。目前新型粗紗機(jī)及老 機(jī)改造采用交流變頻技術(shù)。使這一工藝難 題得以解決。經(jīng)對fa413型粗紗機(jī)改造前后成紗質(zhì)量測試， 啟動(dòng)段粗紗條干cv%下降2-3%，粗紗粗細(xì)節(jié)下降90%以上。

4.4變頻調(diào)速在漿紗機(jī)上的應(yīng)用減少了機(jī)械結(jié)構(gòu)和電機(jī)。在g142系列漿紗老機(jī)改造中采用交流變 頻調(diào)速，減少原設(shè)計(jì)中的第一組機(jī)械無級變速器，同時(shí)省去了一個(gè)伺服電機(jī)和一個(gè)慢速電機(jī)。而在滿 足上漿工藝上，車速由慢速、主機(jī)加升降速改造成了車速由啟動(dòng)道工藝車速的無間斷無級調(diào)速。為車 速變化調(diào)整壓力實(shí) ｜現(xiàn)漿紗上漿率均衡提供了條件。

4.5變頻調(diào)速在紡織空調(diào)中的應(yīng)用使節(jié)能顯著。在空調(diào)風(fēng)機(jī)控制中應(yīng)用，可根據(jù)車間環(huán)境條件對 風(fēng)機(jī)進(jìn)行無級調(diào)速，擴(kuò)大了調(diào)節(jié)范圍，因風(fēng)機(jī)大部分工作在50-80%的效率中，這樣就具有良好 的節(jié)電效果高達(dá)60%左右，在水泵控制應(yīng)用中可根據(jù)水量調(diào)整供水水泵轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)節(jié)能同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了接近 恒壓供水。

5、交流變頻調(diào)速技術(shù)在棉紡織設(shè)備上推廣應(yīng)用的可行性。

交流變頻調(diào)速技術(shù)在新型國產(chǎn)棉紡織設(shè)備中已比較廣泛。目前服役的棉紡織設(shè)備中推廣應(yīng)用的 極少 。棉紡織技術(shù)雜志閻磊主編曾在《我國紡織工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的思考與建議》[2000.1]一文中就提 到了采用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)紡織設(shè)備問題，現(xiàn)棉紡織企業(yè)所使用的設(shè)備大都是七、八十年代生產(chǎn)的設(shè) 備，這些設(shè)備從機(jī)械 狀態(tài)來講仍可使用相當(dāng)一段時(shí)間，近期全部更新是不可能的，但對其進(jìn)行部分 電氣傳動(dòng)改造是完全可行的。 以梳棉、粗紗兩個(gè)工序的設(shè)備實(shí)施變頻技術(shù)改造為例。一個(gè)5萬錠生產(chǎn)規(guī)模的棉紡企業(yè)，梳棉工 序配置80臺左右設(shè)備，粗紗工序配置20臺左右設(shè)備。若梳棉機(jī)為186d或a186f型，其改造費(fèi)a用約為 28萬元左右，但在變頻技術(shù)改造過程中取消了電 磁離合器、2個(gè)接觸器，還有中間繼電器和整流器等 。這些電氣材料節(jié)約近1000元，它有效保護(hù)道夫電機(jī)，道夫傳動(dòng)輪系，降低故障率，減少維修費(fèi)用， 這樣每單臺可節(jié)約材料費(fèi)用1200元，80臺就可節(jié)約9.6萬元。通過簡單測算，投資回收期為4.35年， 總投資收益率為22.97%。 粗紗機(jī)的變頻技術(shù)改造也具有良好的性價(jià)比。粗紗工序全部改造費(fèi)用為22萬元，也可節(jié)約電抗 器、接觸器、時(shí)間繼電器、電磁離合器等材料消耗。

6、結(jié)束語

交流變頻調(diào)速技術(shù)在棉紡織設(shè)備上的應(yīng)用是必要的，對傳統(tǒng)的棉紡織設(shè)備推廣應(yīng)用也是可行的?，F(xiàn)正在服役的棉紡織設(shè)備中交流變頻技術(shù)應(yīng)用較小。這里的因素很多：一是目前運(yùn)行的設(shè)備大多是七八十年代出場的，但是這一新技術(shù)還未得到應(yīng)用，二是近年來棉紡織行業(yè)效益不佳，沒有能力應(yīng)用這一新技術(shù)，在設(shè)備選型上，由于價(jià)差因素放棄了采用新技術(shù)的設(shè)備；三是管理水平與維修力量不佳.而不敢選用 技術(shù)含量高的設(shè)備。隨著社會(huì)的進(jìn)步，技術(shù)的發(fā)展和加入wto，就必須提高我國現(xiàn)有棉紡織設(shè)備的裝備水平，增在技術(shù)含量，增加棉紗、布在國際市場上的競爭力。因此，交流變頻調(diào)速這一高新技術(shù)將在棉紡織設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。

變頻器在小區(qū)恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、 概述

恒壓供水是指在供水網(wǎng)中用水量發(fā)生變化時(shí)，出口壓力保持不變的供水方式。供水網(wǎng)系出口壓力值是根據(jù)用戶需求確定的。傳統(tǒng)的恒壓供水方式是采用水塔、高位水箱、氣壓罐等設(shè)施實(shí)現(xiàn)的。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的日益成熟和廣泛應(yīng)用，利用變頻器、pid調(diào)節(jié)器、單片機(jī)、plc等器件的有機(jī)結(jié)合，構(gòu)成控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)水泵的輸出流量，實(shí)現(xiàn)恒壓供水。該技術(shù)以在供水行業(yè)普及。變頻恒壓供水系統(tǒng)主要特點(diǎn)：

1、 節(jié)能，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)電20%-40%，能實(shí)現(xiàn)綠色用電。

2、 占地面積小，投入少，效率高。

3、 配置靈活，自動(dòng)化程度高，功能齊全，靈活可靠。

4、 運(yùn)行合理，由于是軟起和軟停，不但可以消除水錘效應(yīng)，而且電機(jī)軸上的平均扭矩和磨損減小，減少了維修量和維修費(fèi)用，并且水泵的壽命大大提高。

5、 由于變頻恒壓調(diào)速直接從水源供水，減少了原有供水方式的二次污染，防止了很多傳染疾病的傳染源頭。

6、 通過通信控制，可以實(shí)現(xiàn)無人值守，節(jié)約了人力物力。

二、傳統(tǒng)定壓方式的弊病

1、 管理不便、因與大氣連通易引起的管道腐蝕；

2、 由于水箱內(nèi)微生物、藻類孳生，還可能對系統(tǒng)造成二次污染，所以每年定壓水箱都需定期維護(hù)，并由衛(wèi)生防疫部門檢驗(yàn)；

3、 定壓水箱需占用較大空間，需要專門的地點(diǎn)來放置；

4、 高位定壓水箱系統(tǒng)的控制靠投入泵的臺數(shù)來調(diào)節(jié)，但這種調(diào)節(jié)方式不能做到供水量和用水量的最佳匹配，水泵長期偏離高效區(qū)工作，效率低下；

5、 系統(tǒng)頻繁的起停泵，對水泵、電機(jī)及開關(guān)器件都會(huì)縮短使用壽命；

6、 使用高位水箱供水，在系統(tǒng)流量較大時(shí)，管網(wǎng)壓力會(huì)有較大的變化，造成部分用戶資用壓頭不夠，出現(xiàn)諸如流量不足、冷熱不均等情況；

7、 在供水泵的選型上，設(shè)計(jì)人員為了提高系統(tǒng)安全系數(shù)，電機(jī)選型都較大；在用水負(fù)荷較小或低區(qū)采用減壓閥、節(jié)流孔板等來調(diào)節(jié)剩余水頭時(shí)，大量的能量消耗在閥上，都造成電能的浪費(fèi)。

三、變頻調(diào)速恒壓供水設(shè)備的主要應(yīng)用場合

1、 高層建筑，城鄉(xiāng)居民小區(qū)，企事業(yè)等生活用水。

2、 各類工業(yè)需要恒壓控制的用水，冷卻水循環(huán)，熱力網(wǎng)水循環(huán)，鍋爐補(bǔ)水等。

3、 中央空調(diào)系統(tǒng)。

4、 自來水廠增壓系統(tǒng)。

5、 農(nóng)田灌溉，污水處理，人造噴泉。

6、 各種流體恒壓控制系統(tǒng)。

四、 恒壓供水技術(shù)實(shí)現(xiàn)

通過安裝在管網(wǎng)上的壓力傳感器，把水壓轉(zhuǎn)換成4～20ma的模擬信號，通過變頻器內(nèi)置的pid控制器，來改變電動(dòng)水泵轉(zhuǎn)速。當(dāng)用戶用水量增大，管網(wǎng)壓力低于設(shè)定壓力時(shí)，變頻調(diào)速的輸出頻率將增大，水泵轉(zhuǎn)速提高，供水量加大，當(dāng)達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，電動(dòng)水泵的轉(zhuǎn)速不在變化，使管網(wǎng)壓力恒定在設(shè)定壓力上；反之亦然。

變頻器在中央空調(diào)中的應(yīng)用

中央空調(diào)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中央空調(diào)的用電量占各類大廈總用電量的70%以上。

中央空調(diào)主要是由風(fēng)機(jī)和水泵組成，采用變頻調(diào)速技術(shù)不僅能使商場室溫維持在所期望的狀態(tài)，讓人感到舒適滿意，更重要的是其節(jié)能效果高達(dá)30%以上，能帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。

一、中央空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成及工作原理

它主要由制冷機(jī)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)和散熱水塔組成。

制冷機(jī)通過壓縮機(jī)將制冷劑壓縮成液態(tài)后送蒸發(fā)器中與冷凍水進(jìn)行熱交換，將冷凍水制冷，冷凍水泵將冷凍水送到各風(fēng)機(jī)風(fēng)口的冷卻盤管中，由風(fēng)機(jī)吹送冷風(fēng)達(dá)到降溫的目的。經(jīng)蒸發(fā)后的制冷劑在冷凝器中釋放出熱量，與冷卻循環(huán)水進(jìn)行熱交換，由冷卻水泵將帶來熱量的冷卻水泵到散熱水塔上由水塔風(fēng)扇對其進(jìn)行噴淋冷卻，與大氣之間進(jìn)行熱交換，將熱量散發(fā)到大氣中去。

二、對中央空調(diào)的變頻調(diào)速節(jié)能改造

1．系統(tǒng)組成

在該系統(tǒng)中，冷凍泵、冷卻泵、水塔風(fēng)扇變頻器采用開環(huán)控制，由維護(hù)人員根據(jù)季節(jié)不同和負(fù)荷的變化進(jìn)行調(diào)節(jié)；風(fēng)機(jī)采用溫度閉環(huán)控制，可根據(jù)溫度傳感器的反饋值，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而使被控環(huán)境溫度基本保持恒定。

變頻器適用于風(fēng)機(jī)和水泵的控制，能根據(jù)負(fù)載情況，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行。并且其內(nèi)置pid功能，無需借助其它控制器便可完成溫度等參量的閉環(huán)自動(dòng)控制。td2000變頻器還提供了rs232/rs485串行接口，以便與中央控制室的微機(jī)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控，使維護(hù)人員及時(shí)了解各變頻器的工作狀態(tài)。

三、綜合效益預(yù)測

1．顯著的節(jié)電效果，良好的經(jīng)濟(jì)效益；

2．使室溫維持恒定，讓人感到舒適；

3．操作方便，維護(hù)量?。?/DIV>