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艾默生工業自動化(中國) 吳建新
1、係統概述
為滿足現代化紡織工業高自動化、高效率、高可靠性和高精度的要求,可編程控製器、人機界麵、和變頻器傳動控製在紡織工業上取得了廣泛的應用。
艾默生工業自動化(中國)(以下簡稱艾默生)的變頻器產品以其豐富的功能、優越的性能在紡織行業裏麵取得了很好的應用,下麵是艾默生變頻器在某化纖廠2萬噸滌綸短纖生產線的應用情況介紹。
滌綸生產線,整個生產係統是由前紡部分和後紡部分組成。
前紡部分主要是由擠壓、溶體輸送、紡絲、卷繞等部分組成。
後紡部分設備包括集束架、導絲機、浸油槽、一道牽伸機、水浴牽伸槽、二道牽伸機、蒸汽加熱箱、緊張熱定型、冷卻、三道牽伸機、疊絲機、張力架、卷曲機加熱、卷曲機、鋪絲機、烘幹、卷繞、切斷等。由於此部分對各個環節的速度同步控製非常嚴格,采用了PROFIBUS總線控製。
2、前紡紡絲部分的變頻器調速係統
2.1前紡紡絲機的生產工藝流程
前紡紡絲機的生產工藝流程圖如下:

圖1 前紡紡絲機生產工藝流程圖
(1) 紡絲:聚(ju)脂(zhi)材(cai)料(liao)經(jing)過(guo)擠(ji)壓(ya)後(hou),變(bian)成(cheng)溶(rong)體(ti),並(bing)經(jing)過(guo)溶(rong)體(ti)管(guan)道(dao)連(lian)續(xu)輸(shu)送(song)到(dao)紡(fang)絲(si)箱(xiang)體(ti)。在(zai)紡(fang)絲(si)箱(xiang)體(ti)上(shang)裝(zhuang)有(you)紡(fang)絲(si)計(ji)量(liang)泵(beng),溶(rong)體(ti)從(cong)紡(fang)絲(si)計(ji)量(liang)泵(beng)上(shang)以(yi)均(jun)勻(yun)的(de)流(liu)速(su)傳(chuan)至(zhi)紡(fang)絲(si)組(zu)件(jian),經(jing)過(guo)過(guo)濾(lv)後(hou)從(cong)噴(pen)絲(si)板(ban)上(shang)的(de)小(xiao)孔(kong)中(zhong)擠(ji)壓(ya)成(cheng)束(shu),一(yi)個(ge)噴(pen)絲(si)板(ban)噴(pen)出(chu)的(de)絲(si)約(yue)有(you)幾(ji)千(qian)條(tiao),噴(pen)出(chu)後(hou)的(de)絲(si)束(shu)經(jing)過(guo)一(yi)個(ge)快(kuai)速(su)冷(leng)卻(que)風(feng)管(guan),然(ran)後(hou)將(jiang)眾(zhong)多(duo)聚(ju)脂(zhi)纖(xian)維(wei)集(ji)結(jie)在(zai)一(yi)起(qi),並(bing)通(tong)過(guo)上(shang)油(you)後(hou),傳(chuan)至(zhi)卷(juan)繞(rao)機(ji)上(shang)麵(mian)。
(2) 卷繞機:將上油後的落下的32股絲束合並成一股絲束,經過牽引,經喂入輪落入到盛絲桶中,做為後紡部分的原材料。
2.2前紡紡絲機對電氣傳動的要求
(1) 為了保證滌綸短纖維的纖度均勻一致,要求32台紡絲計量泵的轉速必須嚴格同步,其精度為0.01~0.05%。
(2) 為了滿足纖維多品種的要求,計量泵要有一個較寬的速度調節範圍,紡絲計量泵的轉速調節範圍約為3:1~5:1。
(3) 為了避免紡絲計量泵停車後造成的經濟損失,要求調速器具有較高的可靠性、穩定性。
2.3前紡紡絲機的變頻調速係統
由圖1的生產工藝流程可以看出,在前紡紡絲機部分的變頻調速係統如下:
圖2 前紡紡絲機的變頻調速係統
(1) 擠出機部分,因負載比較大,並且要求要有較高的低頻轉矩,在變頻器上選用的是EV2000係列產品,可以在0.5HZ時達到180%的轉矩。
(2) 因(yin)計(ji)量(liang)泵(beng)的(de)轉(zhuan)速(su)嚴(yan)格(ge)要(yao)求(qiu)同(tong)步(bu)並(bing)且(qie)穩(wen)定(ding),在(zai)計(ji)量(liang)泵(beng)電(dian)機(ji)的(de)選(xuan)擇(ze)上(shang),采(cai)用(yong)了(le)永(yong)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)機(ji),選(xuan)擇(ze)開(kai)環(huan)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)。因(yin)永(yong)磁(ci)同(tong)步(bu)電(dian)機(ji)的(de)運(yun)轉(zhuan)速(su)度(du)僅(jin)僅(jin)取(qu)決(jue)於(yu)供(gong)電(dian)頻(pin)率(lv)(N=60F/P),在變頻器和電機的功率匹配上麵,采取了用3.7KW變頻器帶2.5KW同步電機的做法,留有了較大的餘量。
(3) 在牽引部分,牽引機對變頻器的要求較高,它要求一台變頻器帶8台tai同tong步bu電dian機ji,而er且qie,在zai工gong藝yi上shang還hai有you其qi特te殊shu的de要yao求qiu,就jiu是shi在zai啟qi動dong的de時shi候hou,變bian頻pin器qi隻zhi帶dai第di一yi台tai電dian機ji啟qi動dong,在zai啟qi動dong完wan成cheng到dao達da恒heng速su運yun行xing後hou,逐zhu一yi將jiang其qi餘yu七qi台tai電dian機ji的de接jie觸chu器qi合he上shang,而er在zai停ting機ji是shi正zheng好hao相xiang反fan。這zhe樣yang,從cong第di二er台tai電dian機ji開kai始shi,在zai電dian機ji的de接jie觸chu器qi合he上shang時shi,都dou會hui對dui變bian頻pin器qi產chan生sheng較jiao大da的de一yi個ge衝chong擊ji,因yin此ci,在zai選xuan型xing時shi,留liu的de餘yu量liang很hen大da,8台3.13KW的永磁同步電機,選擇了45KW的變頻器。
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