英威騰GD5000係列高壓變頻器在伯恩光學壓縮機上的應用
1.引言
伯恩光學有限公司成立於1986年,為港資私人企業。原為富士光學有限公司及伯恩光學有限公司,至2010年,為達到更高的管理及生產效益,正式整合為伯恩光學有限公司。至今,工業園的廠房麵積已達850,000平方米和十萬名職員,技術與產能的結合,令伯恩成為目前全球最大的玻璃麵板生產商,全球市占額超過60%。深圳和惠州兩大生產基地的年總產值高達300億元。
2.玻璃基板簡介
玻璃基板—是TFT-LCD麵板的一個組成部分,在TFT-LCD麵板成本中所占比例不高約8%,但對產品性能的影響卻十分巨大,比如分辨率、透光度、重量、視角等關鍵技術指標都與玻璃基板的性能密切相關。因此,業內公認的一點就是,玻璃基板對TFT-LCD產業不亞於圓對導體產業的重要性
目前在商業上應用的玻璃基板,其主要厚度為0.7 mm及0.6m m,且即將邁入更薄(如0.4 mm )厚度之製程。基本上,一片TFT- LCD麵板需使用二片玻璃基板,分別供作底層玻璃基板及彩色濾光片(FILTER )之底板使用。
LCD所用之玻璃基板的生產比較複雜,整個玻璃基板的製作中,主要技術包括進料、薄(bo)板(ban)成(cheng)型(xing)及(ji)後(hou)段(duan)三(san)部(bu)分(fen),其(qi)中(zhong)進(jin)料(liao)技(ji)術(shu)主(zhu)要(yao)控(kong)製(zhi)於(yu)配(pei)方(fang)的(de)好(hao)壞(huai),首(shou)先(xian)是(shi)在(zai)高(gao)溫(wen)的(de)熔(rong)爐(lu)中(zhong)將(jiang)玻(bo)璃(li)原(yuan)料(liao)熔(rong)融(rong)成(cheng)低(di)黏(nian)度(du)且(qie)均(jun)勻(yun)的(de)玻(bo)璃(li)熔(rong)體(ti),不(bu)但(dan)要(yao)考(kao)慮(lv)玻(bo)璃(li)各(ge)項(xiang)物(wu)理(li)與(yu)化(hua)學(xue)特(te)性(xing),並(bing)需(xu)在(zai)不(bu)改(gai)變(bian)化(hua)學(xue)組(zu)成(cheng)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia),選(xuan)取(qu)原(yuan)料(liao)最(zui)佳(jia)配(pei)方(fang),以(yi)便(bian)有(you)效(xiao)降(jiang)低(di)玻(bo)璃(li)熔(rong)融(rong)溫(wen)度(du),使(shi)玻(bo)璃(li)澄(cheng)清(qing),同(tong)時(shi)達(da)到(dao)玻(bo)璃(li)特(te)定(ding)性(xing)能(neng),符(fu)合(he)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)之(zhi)需(xu)求(qiu)。而(er)薄(bo)板(ban)成(cheng)型(xing)技(ji)術(shu)則(ze)攸(you)關(guan)尺(chi)寸(cun)精(jing)度(du)、表麵性質和是否需進一步加工研磨,以達成特殊的物理、化學特性要求,後段加工則包含玻璃之分割、研磨、洗淨及熱處理等製程。

圖1 玻璃基板生產工藝示意圖
cicishangbianpindeluoganshiyasuojizhuyaoyonglaichanshenggaoyaqiti,ranhoushusongdaozhuguandaozhong,zuoweigezhongshebeihuozhegongjudedonglilaiyuan。youyukehuxianchangchanliangtiaojieyijigezhongshebeigongjubudingshideshiyong,daozhizhuguandaoyalipinfanbodong,dangguandaoyalichuyushedingdefazhizhiwaishi,kongzhixitonghuifachutoutuiyasuojidexinhao,cishiyonghukeyigenjuyaoqiuqidonghuozhetingzhimoutaiyasuoji,congershizhuguandaoyalizaizhengchangdefanweinei,baozhengshengchandewendingxing。

3.變頻改造方案
3.1用戶原有控製方案
伯bo恩en光guang學xue現xian場chang壓ya縮suo機ji大da多duo采cai用yong水shui阻zu櫃gui的de方fang式shi進jin行xing軟ruan起qi,重zhong載zai設she備bei啟qi動dong困kun難nan,啟qi動dong電dian流liu大da,轉zhuan矩ju波bo動dong劇ju烈lie,機ji械xie衝chong擊ji大da,大da大da縮suo短duan設she備bei的de使shi用yong壽shou命ming。同tong步bu電dian動dong機ji的de起qi動dong投tou勵li是shi一yi個ge比bi較jiao複fu雜za的de過guo程cheng,特te別bie是shi在zai工gong頻pin啟qi動dong時shi,當dang同tong步bu電dian機ji電dian樞shu繞rao組zu高gao壓ya合he閘zha時shi,通tong過guo高gao壓ya斷duan路lu器qi的de輔fu助zhu觸chu點dian告gao知zhi同tong步bu電dian機ji的de勵li磁ci裝zhuang置zhi準zhun備bei投tou勵li。此ci時shi,勵li磁ci裝zhuang置zhi自zi動dong在zai同tong步bu電dian機ji的de勵li磁ci繞rao組zu上shang接jie入ru一yi個ge滅mie磁ci電dian阻zu,以yi防fang止zhi勵li磁ci繞rao組zu上shang感gan應ying出chu高gao壓ya,同tong時shi在zai起qi動dong時shi提ti供gong一yi部bu分fen起qi動dong轉zhuan矩ju。同tong步bu電dian機ji電dian樞shu繞rao組zu上shang電dian後hou,在zai起qi動dong繞rao組zu和he連lian有you滅mie磁ci電dian阻zu的de勵li磁ci繞rao組zu的de共gong同tong作zuo用yong下xia,電dian機ji開kai始shi加jia速su。當dang速su度du到dao達da95%的de同tong步bu轉zhuan速su時shi,勵li磁ci裝zhuang置zhi根gen據ju勵li磁ci繞rao組zu上shang的de感gan應ying電dian壓ya選xuan擇ze合he適shi的de時shi機ji投tou入ru勵li磁ci,電dian機ji被bei牽qian入ru同tong步bu速su運yun行xing。如ru果guo投tou入ru的de勵li磁ci時shi機ji不bu準zhun,很hen容rong易yi造zao成cheng失shi步bu,導dao致zhi轉zhuan矩ju劇ju烈lie波bo動dong,嚴yan重zhong時shi還hai會hui導dao致zhi啟qi動dong失shi敗bai,特te別bie是shi螺luo杆gan式shi壓ya縮suo機ji這zhe種zhong重zhong載zai傳chuan動dong裝zhuang置zhi,直zhi接jie工gong頻pin降jiang壓ya啟qi動dong失shi敗bai現xian象xiang尤you為wei明ming顯xian。一yi次ci回hui路lu圖tu如ru下xia所suo示shi:

圖3 用戶原有啟動方案
3.2變頻改造後控製方案
本項目采用英威騰GD5000-B2240-10-S型號變頻器;采用一拖二勿擾卻換方式進行變頻改造;為了保證設備運行的可靠性,要求在實施變頻改造後,變頻器啟動1#電機到工頻狀態後無擾切換至工頻電網,變頻係統退出;再啟動2#電機到工頻狀態後無擾切換至工頻電網,變頻係統退出。即增加工頻/變頻旁路無擾切換櫃,使係統既可切換到工頻運行,又可切換到變頻運行。

4.變頻改造優勢
該項目通過變頻改造後客戶端通過操作空壓機控製麵板上麵的啟動按鈕,變頻器就自動變頻----就緒----運行至50Hz----切換到工頻。由於是一拖二,整個控製邏輯是通過PLC控製的。
改造前電機啟動時震動較大見圖:

改造前電機啟動震動波形圖

改造後變頻無擾切換波形圖
使用高壓變頻後,大幅地改善了之前的運行工況,具體表現在:
• 正真實現了一鍵啟動;能夠在壓縮機控製麵板上直接啟動變頻器。
? • 靈活的實現變頻切換到工頻,工頻切換到變頻。·
? • 切換過程對電機和電網無衝擊。
? • 適用一拖多,大型電機軟啟動。
? • 避免了之前在啟動過程中出現的劇烈喘振現象。
? • 減小了對電機和軸承的機械衝擊,可顯著提高其使用壽命,降低維護使用成本。
? • 通過改造,完全杜絕了原有水阻櫃啟動電流大;勵磁不投切現象。
? • 自動保存當前故障的變頻器工作電壓和電流波形,用以準確分析故障原因。
5.結束語
tongguocixiangmudeyunxingqingkuangfenxi,bunankanchugaoyabianpinqizaiyejingxianshizhizaolingyuxitongyingyongzhongdemingxianyoushi,congzhenggexingyefazhanlaikan,yezhiyoujinliwajueshengchanliuchengzhongdemeiyichuyingyongkongjian,cainengtigaoqiyezishendejingzhengli,zhenzhengzoushangyitiaojiankangdekechixufazhanzhilu。
參考文獻:
【1】田路線、李富國、吳光文《玻璃》
【2】深圳市英威騰電氣股份有限公司 《GD5000係列高壓變頻調速係統產品說明書》
【3】李亞利《液晶與顯示》







