交流變頻調(diào)速技術(shù)在棉紡織設(shè)備中的推廣應(yīng)用
時間:2007-12-14 14:54:00來源:yangliu
導(dǎo)語:?交流變頻技術(shù)在新型紡織設(shè)備及老機(jī)改造中的應(yīng)用,交流變頻技術(shù)應(yīng)用的必要性,可行性及性價比分析
摘要:
交流變頻技術(shù)在新型紡織設(shè)備及老機(jī)改造中的應(yīng)用,交流變頻技術(shù)應(yīng)用的必要性,可行性及性價比分析。
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
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)會在其主辦的電力電子學(xué)大會上,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)速的交流異步電動機(jī),具有和直流電動機(jī)一樣的調(diào)速性能。
交流變頻調(diào)速傳動具有以下特點:
2.1可以使普通異步電動機(jī)實現(xiàn)無級調(diào)速。
2.2啟動電流小,減少電源設(shè)備容量。
2.3啟動平滑,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)的維修費用。
2.5具有顯著的節(jié)電效果。
由于交流變頻調(diào)速傳動技術(shù)具有上述特點,已開始取代直流調(diào)速裝置,成為現(xiàn)代電氣傳動的發(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)備的電氣傳動穩(wěn)定,點動、啟動及升降速都應(yīng)平滑實現(xiàn),這樣才能是纖維的牽伸均勻,降低重量不勻和條干CV值。在棉紡設(shè)備的傳動系統(tǒng)中,都是由皮帶與齒輪來承擔(dān),由于電動機(jī)啟動硬度的原因,在點動與啟動過程中,不可避免地會出現(xiàn)皮帶打滑,齒輪沖擊等現(xiàn)象。在機(jī)械傳動輪系中,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,消除機(jī)械啟動時的沖擊力,實現(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,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,F(xiàn)A201B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)計方面由于受到當(dāng)時的技術(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)械傳動中設(shè)計雙速電機(jī),慣性輪、電磁離合器,用電氣加機(jī)械的手段來實現(xiàn)。
A186E、A186F、FA201梳棉機(jī)設(shè)計中又增加了電動機(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)采用了交流變速調(diào)速,從而實現(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)傳動設(shè)計有電抗器,時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)啟動時使主電機(jī)處于三相不平衡狀態(tài),從而降低電機(jī)的啟動力矩,達(dá)到軟啟動的目的,時間繼電器與電磁離合器則是在粗紗機(jī)停車時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產(chǎn)生過度張力。
此種防細(xì)節(jié)裝置在實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)的啟動力矩,當(dāng)粗紗機(jī)啟動結(jié)束后通過時間繼電器將電抗器短接,使電動機(jī)恢復(fù)三相平衡狀態(tài),投入正常運行。如果時間繼電器一旦出現(xiàn)問題,就會使電機(jī)長期處于三相不平衡運行,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間是通過兩個時間繼電器配合調(diào)節(jié)來實現(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)計中的第一組機(jī)械無級變速器,同時省去了一個伺服電機(jī)和一個慢速電機(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,實現(xiàn)節(jié)能同時也實現(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)一段時間,近期全部更新是不可能的,但對其進(jìn)行部分電氣傳動改造是完全可行的。
以梳棉、粗紗兩個工序的設(shè)備實施變頻技術(shù)改造為例。一個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,他有效保護(hù)道夫電機(jī),道夫傳動輪系,降低故障率,減少維修費用,這樣每單臺可節(jié)約材料費用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比。粗紗工序全部改造費用為22萬元,也可節(jié)約電抗器、接觸器、時間繼電器、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。
現(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。
標(biāo)簽:
中國傳動網(wǎng)版權(quán)與免責(zé)聲明:凡本網(wǎng)注明[來源:中國傳動網(wǎng)]的所有文字、圖片、音視和視頻文件,版權(quán)均為中國傳動網(wǎng)(m.u63ivq3.com)獨家所有。如需轉(zhuǎn)載請與0755-82949061聯(lián)系。任何媒體、網(wǎng)站或個人轉(zhuǎn)載使用時須注明來源“中國傳動網(wǎng)”,違反者本網(wǎng)將追究其法律責(zé)任。
本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明其他來源的稿件,均來自互聯(lián)網(wǎng)或業(yè)內(nèi)投稿人士,版權(quán)屬于原版權(quán)人。轉(zhuǎn)載請保留稿件來源及作者,禁止擅自篡改,違者自負(fù)版權(quán)法律責(zé)任。