台达变频器VFD-F在自动络筒机的节能应用
一． 引言
自动络筒机是实现纺织企业产业升级的关键设备，国内市场每年有约2600台左右的需求量，上世纪90年代初，中国自动络筒机大部分依赖进口，主要进口机型为第二代和第三代自动络筒机。上世纪90年中期以来，青岛宏大公司和上海二纺机分别从意大利和德国引进第二代自动络筒机技术并形成产量，在引进消化吸收基础上，近年，两家公司分别于自主研发了第三代自动络筒机，并形成批量。目前我国棉纺织企业正在使用的各种络筒机的数量大约有3万台。
图1 络筒机在纺纱工艺流程中的位置
二． 络筒机基本工序
络筒(又称络纱)是织前准备的第一道工序，它的任务是将来自纺部的管纱或绞纱在络筒机上加工成符合一定要求的筒子。
络筒工序可以概括为以下两点：
A. 由于钢领直径限制，使得细纱纱管上的容纱量十分有限，无法直接用于织造，通过络筒工序将原纱(或长丝)做成大容量圈套的筒子，提供给整经、卷纬、针织、无梭织机的供纬或漂染等工序。一般中特纱的筒子其绕长度可达10万米左右。
B. 清除纱线上的某些疵点、杂技、改善纱线品质。由纺厂运来的原纱一般有较多的外观疵点，在通过络筒机上的清纱装置时，可以清除其上的绒毛，尘屑及弱纱、粗结等杂质疵点，这样，既可改善织物的外观质量，又因剔除了纱线上的薄弱环节而提高了它们的平均强度，减少了纱线的后道工序中的断头。
图2 典型的自动络筒机
目前市场第三代自动络筒机，上纱、清纱、退捻、断纱捻接、卷绕成形均实现自动控制完成，除此外，其技术先进性还体现在：
a．筒纱张力均匀，密度均匀且可控;
b.适应特殊卷装要求;
c.筒纱长度精度的可控;
d.适应各种不同纱线的络纱;
e.络筒工序实现低能耗;
f.络筒工艺实现低回丝消耗.
其中络筒工序的低能耗，主要是通过风机变频恒负压控制技术实现的。
三. 自动络筒机能耗分析
自动络筒机目前已全面实现单锭控制，单锭动力驱动中大量采用小功率直流无刷电机和步进电机，方便的实现单锭启停控制。同时，单锭的启停，直接影响筒纱吸纱臂风口的作用与否，同时影响空气负压大小和用量。
第二代、第三代早期自动络筒机，负压风机由工频直接驱动，风机电机功率按最大负压和耗气量设计，即不管单锭络筒启动与否，风机电机满负荷运转，功耗浪费大。
第三代后期自动络筒机负压风机由变频器控制，负压传感器实时检测负压风道负压，其能根据耗气量大小自动调节吸风电机转速. 如没有或仅较少锭位动作,则吸风电机低速运行，这时可降低风机功耗50%以上。如在某较短时段有很多锭位同时动作,其负压传感器会及时采集当时负压值,直接传送给变频器控制板，通过变频器自动运算，迅速改变电机转速,以保证负压准确维持在设定值上，保证纱头捕捉迅速有效，达到节能恒负压控制的目的。
按络筒机中负压风机所功耗比,有案例支持此项设计可使整机平均功耗最多能降低27%。
表1：青岛宏大公司某型自动络筒机使用风机变频前后功耗对比
|
项目 |
无变频 |
使用变频后 |
结论 |
|
装机功率 |
27.5 KW |
27.5 KW |
---- |
|
风机功率 |
15.0 KW |
15.0 KW |
----- |
|
吸风负压 |
65mbar（峰值） |
50 mbar（恒定） |
恒定负压，吸纱稳定 |
|
平均运行功率 |
26.5 KW |
21.3KW |
整机节能22.6%；风机节能41% |
负压风机使用变频后，除节能外，还有如下优点：
(1) 电动机从2Hz开始软起动，对电机、空压机、电网的冲击大为减小；
(2) 延长了设备的使用寿命，减少了设备的维修量和维护费用；
(3) 进一步完善了保护功能，如热保护、过电流、过电压、欠电压、短路、缺相保护等功能；
(4) 符合环保节能方针的要求，提升企业形象。
四. 负压风机变频控制的实现
A. 基本配线 如图3
图3 风机变频配线图
B. 调试参数和说明
|
参数号P |
参数功能 |
默认值 |
修改值 |
说明 |
|
01-00 |
最高操作频率 |
60.0 |
50.0 |
★ |
|
01-01 |
最大电压频率 |
60.0 |
50.0 |
★ |
|
01-02 |
最高输出电压 |
440.0 |
380.0 |
★ |
|
01-05 |
最低操作频率 |
1.50 |
2.0 |
|
|
01-06 |
最低输出电压 |
5.5 |
15.0 |
|
|
01-07 |
上限频率 |
60.0 |
50.0 |
★ |
|
01-09 |
第一加速时间 |
10.0 |
20.0 |
★单位：S |
|
01-10 |
第一减速时间 |
10.0 |
20.0 |
★ |
|
02-00 |
频率指令来源 |
00 |
00 |
由面板设定恒负压 |
|
02-01 |
运作命令来源 |
00 |
01 |
★ 外部端子控制 |
|
02-03 |
载波频率 |
10 |
3 |
低值减少电磁干扰，但增加电机噪声 |
|
03-00 |
多功能输出1 |
00 |
23 |
变频故障报警时RC1-RA1 导通 |
|
04-09 |
最小AVI电压 |
0.0 |
|
★传感器检测到最小负压时电位 |
|
04-10 |
最大AVI电压 |
10.0 |
|
★传感器检测到最大负压时电位 |
|
07-02 |
电机满载电流 |
100% |
|
依电机标牌设定 |
|
07-03 |
电机无载电流 |
30% |
|
文章版权归西部工控xbgk所有，未经许可不得转载。 上一篇：PLC在水工业电机控制中的应用 你可能感兴趣的文章 热门下载更多>
|
服务咨询