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本文介紹了遞恩電氣變頻器在進口地毯紡織機械中如何實現變頻調速和自動化改造,描述了地毯機利用變頻器控製定位、慢啟動、運行過程中的變速過程。滿足紡織工藝的要求,大大提高了紡織質量,減輕了操作工人的勞動強度。
一、引言
遞恩電氣,變頻器以其優異的調速和起、製動性能,高效和顯著的節電效果,以及廣泛的應用領域等諸多優點,而被國內外公認為最理想、最有發展前途的調速方式。變頻器作為一種高新技術的產品,兼有節能與環保(當今世界經濟發展的兩大主題)的(de)特(te)點(dian),越(yue)來(lai)越(yue)受(shou)到(dao)重(zhong)視(shi),並(bing)逐(zhu)漸(jian)取(qu)代(dai)直(zhi)流(liu)調(tiao)速(su),在(zai)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)中(zhong)具(ju)有(you)舉(ju)足(zu)輕(qing)重(zhong)的(de)地(di)位(wei)。近(jin)年(nian)來(lai)隨(sui)著(zhe)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)機(ji)電(dian)一(yi)體(ti)化(hua)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping)的(de)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao),交(jiao)流(liu)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)已(yi)成(cheng)為(wei)一(yi)種(zhong)趨(qu)勢(shi)。在(zai)大(da)多(duo)數(shu)新(xin)開(kai)發(fa)的(de)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)產(chan)品(pin)中(zhong)幾(ji)乎(hu)無(wu)一(yi)離(li)外(wai)地(di)應(ying)用(yong)了(le)交(jiao)流(liu)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)裝(zhuang)置(zhi)。
中國許多紡織廠現有的紡機大多屬八、九十年代從國外進口,尤其以美國、英國、日(ri)本(ben)為(wei)多(duo)。此(ci)設(she)備(bei)較(jiao)陳(chen)舊(jiu),自(zi)動(dong)化(hua)水(shui)平(ping)不(bu)高(gao)。而(er)現(xian)在(zai)生(sheng)產(chan)的(de)新(xin)設(she)備(bei)中(zhong),基(ji)本(ben)上(shang)實(shi)現(xian)了(le)機(ji)電(dian)一(yi)體(ti)化(hua),集(ji)中(zhong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong),生(sheng)產(chan)效(xiao)率(lv)和(he)質(zhi)量(liang)都(dou)得(de)到(dao)了(le)極(ji)大(da)的(de)提(ti)高(gao),可(ke)設(she)備(bei)費(fei)用(yong)相(xiang)當(dang)昂(ang)貴(gui)。現(xian)在(zai)廣(guang)大(da)工(gong)控(kong)人(ren)士(shi)對(dui)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)和(he)變(bian)頻(pin)改(gai)造(zao)都(dou)給(gei)予(yu)極(ji)大(da)的(de)關(guan)注(zhu)。
現把我公司近期在大連**地毯廠麻紡機械設備的變頻技術改造實例介紹如下,以求拋磚引玉。
二、地毯機變頻改造的工作原理
此地毯機為80年(nian)代(dai)美(mei)國(guo)生(sheng)產(chan),整(zheng)個(ge)電(dian)氣(qi)控(kong)製(zhi)結(jie)構(gou)較(jiao)簡(jian)單(dan),自(zi)動(dong)化(hua)水(shui)平(ping)低(di),工(gong)人(ren)勞(lao)動(dong)強(qiang)度(du)大(da)。在(zai)參(can)考(kao)現(xian)代(dai)進(jin)口(kou)紡(fang)機(ji)的(de)工(gong)作(zuo)原(yuan)理(li)和(he)工(gong)藝(yi)要(yao)求(qiu)後(hou)。我(wo)們(men)對(dui)此(ci)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)了(le)下(xia)例(li)技(ji)術(shu)改(gai)造(zao)。
選用一台遞恩電氣變頻器DNV3100係列15KW的變頻器(配製動電阻)同步控製兩台5.5KW主軸電機,輔助以歐姆龍的光電開關、施邁賽的安全拉線開關、德國P+K接近開關等檢測元件,控製全機的開機、停機、報警及滿紗、落紗等工作。
1、 變頻器調速的工作過程
紡機需要一個慢啟、慢停,斷紗、滿紗精確停車過程,變頻器調速的整個工藝流程如
2、開機、停機工藝實現
電機在運轉前需提示2s,用一60分貝的蜂鳴器在開機前鳴叫2s,以提示操作工人把手退出針工作區。為了克服在啟動時啟動無力和不平滑的缺點,將啟動頻率設定為6hz,適當提高啟動轉矩,同時把變頻器的另一種功能即S曲qu線xian加jia入ru到dao啟qi動dong過guo程cheng中zhong,這zhe樣yang它ta既ji有you慢man啟qi動dong的de功gong能neng又you有you比bi較jiao圓yuan滑hua的de啟qi動dong過guo程cheng,讓rang人ren感gan覺jiao得de到dao從cong低di速su上shang升sheng過guo程cheng中zhong的de速su度du變bian化hua。這zhe樣yang解jie決jue了le直zhi接jie啟qi動dong中zhong電dian機ji經jing常chang燒shao壞huai的de問wen題ti,又you防fang止zhi了le粗cu紗sha細xi節jie和he斷duan頭tou的de產chan生sheng。
斷紗停車、滿紗停車或安全保護停車時,同樣使用S曲線的減速過程。粗紗機停車還有一個特殊的要求就是錠翼定位停,機器每次減速停車後錠翼停在同一個位置上,針退出布層,離布麵3mm處(精度在1%內),以便操作工的操作。我們利用變頻器的可編程輸入輸出端子和PLC編程可實現這技術要求關鍵點。具體過程是這樣,變頻器在減速停車到設定頻率6hz時,利用可編程繼電器輸出一個信號給PLC,PLC判斷信號後輸出一個點動信號給變頻器,保持6hz低速運行一定時間。此時光電接近開關開始工作,檢測安裝在錠翼輪的位置檢測點,檢測輸出開關量信號給PLC ,輪旋轉一周PLC計數一次,記數滿兩次後,PLC輸出一個信號給變頻器關斷輸出,同時電磁離合器動作。
3、變頻點動實現
點動頻繁是地毯機的又一特點,地毯機的點動隻要按著點動按扭將保持一定頻率運行,這種低速運行是為了操作、試針、維修等方便。要求低速運行,並可在任意位置停車。但是變頻器不能長期工作在6hz以下,而且連續、頻繁的點動會引起過電流保護。我們在PLC裏加入判斷程序,就是在一定時間內,連續點動隻響應一次。點動時,我們不要求準確位置停車,所以我們在PLC編程中加入另一判斷程序,判斷是點動還是正常運行。如是點動,將不響應提示音,接近開關不工作,電磁離合器繼續工作。PLC因為其豐富的可編程序指令,完全可以實現這些功能。遞恩電氣變頻器也有著完善的可編程外控端子輸入輸出,可以方便的和PLC實現連接。變頻器外控端子接線圖如下所示:
4、急停係統
在此次設備改造中我們增加了許多功能:在(zai)設(she)備(bei)前(qian)後(hou)各(ge)安(an)裝(zhuang)一(yi)個(ge)安(an)全(quan)拉(la)線(xian)開(kai)關(guan),當(dang)緊(jin)急(ji)情(qing)況(kuang)下(xia)工(gong)人(ren)可(ke)方(fang)便(bian)的(de)拉(la)動(dong)拉(la)線(xian),讓(rang)電(dian)機(ji)立(li)即(ji)快(kuai)速(su)停(ting)下(xia)來(lai)。我(wo)們(men)選(xuan)擇(ze)了(le)光(guang)纖(xian)式(shi)光(guang)電(dian)傳(chuan)感(gan)器(qi)作(zuo)為(wei)檢(jian)測(ce)斷(duan)線(xian)用(yong),當(dang)斷(duan)線(xian)後(hou),線(xian)頭(tou)飄(piao)過(guo)光(guang)電(dian)檢(jian)測(ce)區(qu)域(yu),光(guang)電(dian)開(kai)關(guan)動(dong)作(zuo),輸(shu)出(chu)一(yi)個(ge)信(xin)號(hao)給(gei)PLC。PLC發出警告並停機。
由於錠翼旋轉具有一定的慣性,且設備運行中不斷有快速停車過程,變頻器加一個製動電阻實現能耗製動,保證變頻器不會過壓保護。
三、效果分析
diendianqibianpinqishebeijinggaizaotouruyunxinghou,gongzuowendingkekao,caozuofangbian,qudelexianzhudejingjixiaoyi。caiyongbianpintiaosuhou,keyigenjuxuyaotiaojiedianjizhuansu,tigaoshengchanxiaolv。dianjiwendingyunxing,tanmianzhiliangmingxiantigao,erqienengshixianzhunquedeweizhitingchehou,zhichudeditanshangzaimeiyoutingjiliuxiadehenji。 安全保護係統完善,工人勞動強度大大減輕。
四、結束語
隨(sui)著(zhe)自(zi)動(dong)化(hua)水(shui)平(ping)的(de)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao),生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)越(yue)來(lai)越(yue)先(xian)進(jin),產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)。隻(zhi)有(you)質(zhi)量(liang)好(hao)的(de)產(chan)品(pin)在(zai)市(shi)場(chang)競(jing)爭(zheng)中(zhong)才(cai)能(neng)立(li)於(yu)不(bu)敗(bai)之(zhi)地(di)。而(er)我(wo)國(guo)現(xian)有(you)的(de)紡(fang)織(zhi)設(she)備(bei)都(dou)比(bi)較(jiao)陳(chen)舊(jiu),而(er)進(jin)口(kou)先(xian)進(jin)設(she)備(bei)價(jia)額(e)貴(gui)。利(li)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)、PLC等自動化技術對現有的設備進行改造,既可以節省設備成本又可以提高產品質量和生產效率。
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