一、原速度控制系统概述
在织布的生产过程中,根据其生产工艺的不同要求(如织布的纬度密度、经轴的质量差异等),要求机器的主电机输出相对匹配的速度,以提高生产效率。所以织布机通常需要配备5-6个电机滑轮。根据以往的速度经验,选择更接近理想速度的皮带轮来调整机器的速度。然而,这种速度调节方法具有以下缺点:
1.频繁更换滑轮是劳动密集型的;而且还容易损坏滑轮。
2.调速精度不高。更换滑轮是一种循序渐进的调速方法,但仍然很难找到理想的速度点。
3.断丝断头率高。例如,一个经轴只能承受290转/分的速度。如果以300转的高速运转,很容易断线,影响效率。
4.操作方式不经济。在断开卸载运行过程中,电机仍然匀速运行,此时消耗的功率为无用功率。
二、变频调速改造的可行性分析
根据变频调速原理,变频调速是一种无级调速方式。调速范围广(0-400 Hz均可,一般30-70 Hz均可),其调速精度可达0.01HZ,若采用变频调速,可只选择一个滑轮,通过调节变频器(以下简称-VFD)的输出频率即可达到机器速度。因此,变频调速为织机创造了一种理想的调速方式。其主要特征通过以下联合示例进行了总结和分析。
三、变频调速的使用实例
1.实现了无级调速。改造前采用更换滑轮的步进调速方式,最多只能实现5级调速。改造后,电机转速和机器转速可任意调节。
速度范围260转/分,300转/分,340转/分,360转/分,430转/分速度范围频率运行范围
204转/分-476转/分30-70赫兹
调速精度最大差值为20转/分和0.01赫兹(即车速为0.068转/分)。
2.实现了更经济的节能运行模式,省下的每一分钱都是利润的增加。由于织造时频繁断线,电机消耗的功率为无用功率,采用变频调速后可参数化设定其节能输出(即非全电压输出),电机运行电流也随之降低。根据电机运行功率的计算公式p = 1.732UI * cos φ,电机消耗的功率呈平方比例下降。同一品种布料的实际监测数据表明:
日产量,耗电量,每米节电率,提高生产效率。
改造前126m 59.6kwh 0.473kwh-
改造后148m 66.5kwh 0.45kwh 4.86% 14.86%
3.提高生产效率。从上表的分析数据可以看出,以理想的速度运行降低了断丝、断头率,从而提高了生产效率和机器的利用率。如果每台织机价值30万元,相当于每台织机减少设备投资约4万元。
4.提高织机的自动化程度。机织工按“↓”或“↑”就可以根据实际需要调节速度,从根本上解决了更换滑轮的问题。
四、转型中应注意的问题
1.由于机器配有普通三相交流电机,其冷却风扇的工作频率与电机绕组的工作频率相同。所以滑轮直径不能太大,导致VFD工作频率低,电机温度高。
2.织机的启动方式是:先启动电机,然后通过电磁离合器瞬间加载。此时,电机的运行电流急剧上升。以4.5KW电机为例,现场测得的瞬时负载电流为16-20A。因此,选择VFD时应扩大规格,以避免加载VFD时出现过流保护。
3.因为编织车间飞花多,容易影响VFD的散热风扇赌插。因此,织机变频器散热器和冷却风扇要经常保持清洁。