引言：本文主要講解了丹佛斯變頻器產(chǎn)品在老型號(hào)梳棉機(jī)道夫傳動(dòng)改造、傳統(tǒng)粗紗機(jī)改造、在CVT3給棉系統(tǒng)改造中的應(yīng)用。
一、在老型號(hào)梳棉機(jī)道夫傳動(dòng)改造的應(yīng)用
棉紡廠使用的梳棉機(jī)老機(jī)在設(shè)計(jì)方面由于受到當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件、設(shè)備制造成本，市場(chǎng)需要等因素的限制不可避免的存在著一些缺陷。如我廠的A186梳棉機(jī)道夫傳動(dòng)系統(tǒng)采用滑差傳動(dòng), 但其存在著調(diào)速精度差、范圍窄、線性不好、能耗高等缺點(diǎn),因此其在控制道夫慢轉(zhuǎn)快的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生細(xì)條，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)破邊，棉網(wǎng)拉斷的現(xiàn)象影響生產(chǎn)質(zhì)量。而其原來(lái)使用的電磁離合器剎車系統(tǒng)在運(yùn)行中經(jīng)常造成停機(jī)，不時(shí)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。而棄用電磁離合器后就不能有效防止針布軋傷。
而利用用丹佛斯變頻器的改善梳棉機(jī)就能完全改變這種狀態(tài)!以下就是用丹佛斯變頻器改造的實(shí)施方案。
1、變頻器及電機(jī)選擇：由于道夫電機(jī)在車肚內(nèi)考慮散熱及安全因素選用了1.1KW1000轉(zhuǎn)的電機(jī)紡織專用電機(jī)，相應(yīng)選了丹佛斯2815變頻器。
2、變頻器參數(shù)設(shè)置。
在這個(gè)方案我們應(yīng)用了丹佛斯變頻器的直流夾持功能對(duì)道夫電機(jī)的剎車進(jìn)行控制,在道夫遇到可能的針布軋傷時(shí), 自停裝置起作用使道夫馬達(dá)停止并剎車，避免了針布軋傷。
A186D老機(jī)進(jìn)行矢量變頻器調(diào)速改造，不但提高設(shè)備性能，降低故障停機(jī)，還能提高生產(chǎn)效率與生條質(zhì)量。
二、丹佛斯變頻器在傳統(tǒng)粗紗機(jī)改造中的應(yīng)用：
在粗紗生產(chǎn)過(guò)程中影響成紗質(zhì)量的因素之一就是開(kāi)、停車及點(diǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的細(xì)節(jié)問(wèn)題。對(duì)于傳統(tǒng)的粗紗機(jī)而言，解決細(xì)節(jié)問(wèn)題的手段是：?jiǎn)?dòng)加裝電抗器使之在粗紗啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)處于三相不平衡狀態(tài)，從而降低電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)力矩，以達(dá)到軟啟動(dòng)的目的。二是加裝時(shí)間繼電器與電磁離合器，使粗紗機(jī)在仃車時(shí)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。使前羅拉與錠殼之間的粗紗有一定的松弛程度，防止粗紗再次開(kāi)車時(shí)產(chǎn)生的過(guò)度張力。
這兩項(xiàng)防細(xì)節(jié)措施在實(shí)際使用過(guò)程中都在著致命弱點(diǎn)：一是啟動(dòng)過(guò)程中的電抗器。它的作用原理是，當(dāng)粗紗機(jī)啟動(dòng)時(shí)電抗器串接在三相回路中的一相，使電動(dòng)機(jī)處在三相不平衡狀態(tài)以降低電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)力矩。當(dāng)粗紗機(jī)啟動(dòng)結(jié)束達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，必須將電抗器短接，使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)三相平衡，投入正常運(yùn)行。這一環(huán)節(jié)是過(guò)時(shí)間繼電器來(lái)完成的，如果時(shí)間繼電器一但出現(xiàn)問(wèn)題，就無(wú)法短接電抗器這樣就會(huì)造成電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行在三相不平衡狀態(tài)，這樣就會(huì)導(dǎo)至電機(jī)發(fā)熱燒毀;二是停車時(shí)的防細(xì)節(jié)裝置是由兩個(gè)時(shí)間繼電器一個(gè)接觸器與電磁離合器組成的，在生產(chǎn)實(shí)踐中故璋率極高，且兩個(gè)時(shí)間繼電器的配合調(diào)節(jié)難度較大，目前此裝置正常運(yùn)行的極少。
綜上所述，粗紗的防細(xì)節(jié)問(wèn)題一直未能得到有效解決。要消除開(kāi)停車的粗紗細(xì)節(jié)較為理想的措施就是進(jìn)行交流變頻技術(shù)改造。利用變頻器固有的V/F特性，使粗紗機(jī)主機(jī)電機(jī)按設(shè)定的時(shí)間啟動(dòng)與停止。這樣就可使粗紗主機(jī)啟動(dòng)與停止實(shí)現(xiàn)平滑，從而消除牽伸與卷繞之間的傳動(dòng)差異，消除機(jī)械沖擊力與滑溜率，另外還可避免鐵炮皮帶打滑現(xiàn)象，消除開(kāi)停車及點(diǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的粗紗細(xì)節(jié)。粗紗機(jī)的工藝轉(zhuǎn)速可通過(guò)變頻器的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)需更換皮帶輪。經(jīng)過(guò)改造，不但降低材料消耗，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行全保護(hù)，并且具有節(jié)電功能。下面就是一款粗紗機(jī)A453的改造實(shí)例：
1.變頻器選擇考慮到紡紗生產(chǎn)環(huán)境惡劣，粗紗又是重載起動(dòng)，所以選用2800系列5.5KW的2855丹佛斯變頻器。
2.電路設(shè)計(jì)，去掉原來(lái)電路中的40A，60A接觸器,時(shí)間繼電器和電抗器。
3.丹佛斯變頻器參數(shù)設(shè)置：
4.品種試驗(yàn)：
該品種為C80/T20 32s。前羅拉轉(zhuǎn)速為200轉(zhuǎn)/分，線速度為17.6米，啟動(dòng)時(shí)間設(shè)定為16秒，停止時(shí)間設(shè)定為12秒。改造前條干CV：小紗6.26，中紗5.91，大紗5.37;改造后條干CV：小紗5.4， 中紗4.98，大紗5.28;條干CV%值平均降了1。
總之交流變頻技術(shù)在粗紗工序上的應(yīng)用是非常必要的。特別是對(duì)傳統(tǒng)粗紗設(shè)備更為有效，它不但可以使傳統(tǒng)粗紗機(jī)的設(shè)備性能得以提高，而且還可以最大限度的滿足粗紗工藝要求并且可使粗紗質(zhì)量得到進(jìn)一步提高。
三、丹佛斯變頻器在CVT3給棉系統(tǒng)改造中的應(yīng)用
CVT3型鋸齒清棉機(jī)在整個(gè)清梳聯(lián)系統(tǒng)中是處于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的前段，屬單機(jī)臺(tái)運(yùn)行的設(shè)備。該CVT3型鋸齒清棉機(jī)給棉電機(jī)是直流電機(jī)，很容易損壞，一旦損壞，由于購(gòu)買進(jìn)口直流電機(jī)交貨期長(zhǎng)，而且價(jià)格昂貴，就會(huì)使棉紡生產(chǎn)線多達(dá)萬(wàn)錠的設(shè)備停產(chǎn)，成為制約生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的瓶頸關(guān)口。為此專門對(duì)該傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了改造，采用交流電機(jī)變頻調(diào)速取代了原直流電機(jī)。而由于給棉系統(tǒng)是恒壓變量控制，用丹佛斯的矢量控制系統(tǒng)使改造過(guò)程更加簡(jiǎn)單。
1、改造部件的選用
原直流電機(jī)功率0.6KW，轉(zhuǎn)速范圍70r/min～3000r/min，電機(jī)和變速箱連成一體，變速箱的變速比為40：1。必須用一個(gè)帶變速箱的交流電機(jī)來(lái)取代它。我們選用了功率為0.8KW，三相，轉(zhuǎn)速1400r/min，變速箱傳動(dòng)比30∶1。變頻器采用丹佛斯2811。
2、變頻范圍的選擇
原直流電機(jī)(M142)經(jīng)過(guò)變速箱變速后輸出速度的變化范圍在1.75r/min～75r/min之在實(shí)際測(cè)試中直流電機(jī)變速箱輸出為75r/min時(shí)，CVT3型清棉機(jī)顯示屏的速度顯示V=100%。而CVT3實(shí)際運(yùn)行中長(zhǎng)期工作在V=60%，也就是45r/min，所以選用變速箱變速比為30∶1，當(dāng)交流電頻率50HZ時(shí)，變速箱輸出46.7r/min為，也就是當(dāng)V=100%時(shí)，變頻器輸出頻率應(yīng)該在80.5HZ左右。所以對(duì)2815型變頻器的頻率上下限設(shè)置選用在0～100HZ的范圍。最大參考頻率為80.5, 最小參考頻率為2。
3、電氣線路的改動(dòng)
從CVT3型清棉機(jī)第一羅拉傳動(dòng)電機(jī)的交流接觸器(K101M)線圈的兩端并聯(lián)一個(gè)交流24V的中間繼電器ZJ。該中間繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)作為向變頻器提供380V交流電源的開(kāi)關(guān)。CVT3型清棉機(jī)啟動(dòng)時(shí)按順序啟動(dòng)第三羅拉，第二羅拉，最后啟動(dòng)第一羅拉。當(dāng)?shù)谝涣_拉啟動(dòng)時(shí)，同時(shí)也提供了變頻器的電源?？刂齐娐分械哪KKSZ3輸出0～10V的調(diào)速信號(hào)電壓，用于控制模塊GMB1B以改變?cè)璏142直流電機(jī)的速度。將這一信號(hào)電壓并聯(lián)到變頻器的調(diào)速信號(hào)電壓輸入端53-55端，供變頻器調(diào)速用。其他如圖所示作為變頻器控制交流電機(jī)的開(kāi)車、倒車，停車信號(hào)。其中1，2作為變頻器的故障輸出信號(hào)控制本機(jī)運(yùn)行。
4、變頻參數(shù)設(shè)置：
本方案中利用了丹佛斯變頻器的矢量控制技術(shù),通過(guò)對(duì)參數(shù)204,205頻率設(shè)置及他所對(duì)應(yīng)309,310的控制電壓設(shè)置就能使新改交流電機(jī)的控制完全代替原來(lái)的直流控制.改造完成后，CVT3型清棉機(jī)的給棉簾子運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，交流電機(jī)和變速箱負(fù)荷正常，棉層厚度和給棉量控制自如，調(diào)速性能和原直流電機(jī)完全匹配。變頻器的輸出頻率一般在40-50HZ附近波動(dòng)。改造至今已有2年沒(méi)有發(fā)生任何故障，從根本上解決了直流電機(jī)易損壞，影響整個(gè)棉紡生產(chǎn)線的局面。直流電機(jī)改為變頻調(diào)速的費(fèi)用也很省，CVT3型清棉機(jī)M142直流電機(jī)是專用的。進(jìn)口一臺(tái)各項(xiàng)費(fèi)用加起來(lái)約需人民幣3萬(wàn)元，時(shí)間要一年多，往往因?yàn)檫M(jìn)口不及時(shí)而耽誤生產(chǎn)。改用進(jìn)口變頻器大約只要3000元，節(jié)約了不小開(kāi)支。
以上就是丹佛斯2800系列變頻器在紡織機(jī)械改造中幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例。總之，變頻調(diào)速技術(shù)是集自動(dòng)控制、微電子、電力電子、通信等技術(shù)于一體的高科技技術(shù)。變頻器以其具有節(jié)電、節(jié)能、可靠、高效的特性應(yīng)用到了工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域中如變頻調(diào)速在供水、空調(diào)設(shè)備、過(guò)程控制、電梯、機(jī)床等方面。由于有很好軟啟動(dòng)特性，可以減少設(shè)備和電機(jī)的機(jī)械沖擊，延長(zhǎng)設(shè)備和電機(jī)的使用壽命，已經(jīng)在各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。
（轉(zhuǎn)載）
