丹佛斯變頻器紡織機(jī)械改造中的應(yīng)用

一、丹佛斯變頻器傳統(tǒng)粗紗機(jī)改造中應(yīng)用：
粗紗生產(chǎn)過程中影響成紗質(zhì)量因素之一就是開、停車及點(diǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生細(xì)節(jié)問題。傳統(tǒng)粗紗機(jī)而言，解決細(xì)節(jié)問題手段是：啟動(dòng)加裝電抗器使之粗紗啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)處于三相不平衡狀態(tài)，降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)力矩，以達(dá)到軟啟動(dòng)目。二是加裝時(shí)間繼電器與電磁離合器，使粗紗機(jī)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粗紗有一定松弛程度，防止粗紗再次開車時(shí)產(chǎn)生過度張力。
這兩項(xiàng)防細(xì)節(jié)措施實(shí)際使用過程中都著致命弱點(diǎn)：一是啟動(dòng)過程中電抗器。它作用原理是，當(dāng)粗紗機(jī)啟動(dòng)時(shí)電抗器串接三相回路中一相，使電動(dòng)機(jī)處三相不平衡狀態(tài)以降低電動(dòng)機(jī)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)是過時(shí)間繼電器來完成，時(shí)間繼電器一但出現(xiàn)問題，就無法短接電抗器這樣就會(huì)造成電動(dòng)機(jī)長期運(yùn)行三相不平衡狀態(tài)，這樣就會(huì)導(dǎo)至電機(jī)發(fā)熱燒毀；二是停車時(shí)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，生產(chǎn)實(shí)踐中故璋率極高，且兩個(gè)時(shí)間繼電器配合調(diào)節(jié)難度較大，目前此裝置正常運(yùn)行極少。
綜上所述，粗紗防細(xì)節(jié)問題一直未能到有效解決。要消除開停車粗紗細(xì)節(jié)較為理想措施就是進(jìn)行交流變頻技術(shù)改造。利用變頻器固有V／F特性，使粗紗機(jī)主機(jī)電機(jī)按設(shè)定時(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，消除牽伸與卷繞之間傳動(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，消除開停車及點(diǎn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生粗紗細(xì)節(jié)。粗紗機(jī)工藝轉(zhuǎn)速可變頻器參數(shù)來實(shí)現(xiàn)需更換皮帶輪。改造，降低材料消耗，對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行全保護(hù)，具有節(jié)電功能。下面就是一款粗紗機(jī)A453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)，選用2800系列5.5KW2855丹佛斯變頻器。
2．電路設(shè)計(jì)，去掉原來電路中40A，60A接觸器,時(shí)間繼電器和電抗器，具體電路如圖1所示。
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)粗紗工序上應(yīng)用是非常必要。特別是對(duì)傳統(tǒng)粗紗設(shè)備更為有效，它可以使傳統(tǒng)粗紗機(jī)設(shè)備性能以提高，還可以最大限度滿足粗紗工藝要求可使粗紗質(zhì)量到進(jìn)一步提高。

二、老型號(hào)梳棉機(jī)道夫傳動(dòng)改造應(yīng)用
棉紡廠使用梳棉機(jī)老機(jī)設(shè)計(jì)方面受到當(dāng)時(shí)技術(shù)條件、設(shè)備制造成本，市場需要等因素限制不可避免存著一些缺陷。如我廠A186梳棉機(jī)道夫傳動(dòng)系統(tǒng)采用滑差傳動(dòng), 但其存著調(diào)速精度差、范圍窄、線性不好、能耗高等缺點(diǎn),其控制道夫慢轉(zhuǎn)快過程中會(huì)產(chǎn)生細(xì)條，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)破邊，棉網(wǎng)拉斷現(xiàn)象影響生產(chǎn)質(zhì)量。而其原來使用電磁離合器剎車系統(tǒng)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)量造成一定損失，要保持與維護(hù)需投入大量人力與物力。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實(shí)施方案。
1、變頻器及電機(jī)選擇：道夫電機(jī)車肚內(nèi)考慮散熱及安全因素選用了1.1KW1000轉(zhuǎn)電機(jī)紡織專用電機(jī)，相應(yīng)選了丹佛斯2815變頻器。
    2、電路設(shè)計(jì)如圖2所示。
    3、變頻器參數(shù)設(shè)置

這個(gè)方案我們應(yīng)用了丹佛斯變頻器直流夾持功能對(duì)道夫電機(jī)剎車進(jìn)行控制,道夫遇到可能針布軋傷時(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，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。

三、丹佛斯變頻器CVT3給棉系統(tǒng)改造中應(yīng)用
CVT3型鋸齒清棉機(jī)整個(gè)清梳聯(lián)系統(tǒng)中是處于生產(chǎn)環(huán)節(jié)前段，屬單機(jī)臺(tái)運(yùn)行設(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，購買進(jìn)口直流電機(jī)交貨期長，價(jià)格昂貴，就會(huì)使棉紡生產(chǎn)線多達(dá)萬錠設(shè)備停產(chǎn)，成為制約生產(chǎn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)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)。而給棉系統(tǒng)是恒壓變量控制，用丹佛斯矢量控制系統(tǒng)使改造過程更加簡單。
1、改造部件選用
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，變速箱變速比為40：1。必須用一個(gè)帶變速箱交流電機(jī)來取代它。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、變頻范圍選擇   
原直流電機(jī)（M142）變速箱變速后輸出速度變化范圍1．75r／min～75r／min之實(shí)際測試中直流電機(jī)變速箱輸出為75r／min時(shí)，CVT3型清棉機(jī)顯示屏速度顯示V=100％。而CVT3實(shí)際運(yùn)行中長期工作V=60%，也就是45r／min，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80.5HZ左右。對(duì)2815型變頻器頻率上下限設(shè)置選用0～100HZ范圍。最大參考頻率為80.5, 最小參考頻率為2。
3、電氣線路改動(dòng)（如圖3所示）
從CVT3型清棉機(jī)第一羅拉傳動(dòng)電機(jī)交流接觸器（K101M）線圈兩端并聯(lián)一個(gè)交流24V中間繼電器ZJ。該中間繼電器常開觸點(diǎn)作為向變頻器提供380V交流電源開關(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)也提供了變頻器電源?？刂齐娐分心KKSZ3輸出0～10V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)速度。將這一信號(hào)電壓并聯(lián)到變頻器調(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)開車、倒車，停車信號(hào)。其中1，2作為變頻器故障輸出信號(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矢量控制技術(shù),對(duì)參數(shù)204,205頻率設(shè)置及他所對(duì)應(yīng)309,310控制電壓設(shè)置就能使新改交流電機(jī)控制完全代替原來直流控制.改造完成后，CVT3型清棉機(jī)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。變頻器輸出頻率一般40-50HZ附近波動(dòng)。改造至今已有2年沒有發(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)線局面。直流電機(jī)改為變頻調(diào)速費(fèi)用也很省，CVT3型清棉機(jī)M142直流電機(jī)是專用。進(jìn)口一臺(tái)各項(xiàng)費(fèi)用加起來約需人民幣3萬元，時(shí)間要一年多，往往進(jìn)口不及時(shí)而耽誤生產(chǎn)。改用進(jìn)口變頻器大約3000元，節(jié)約了不小開支。
以上就是丹佛斯2800系列變頻器紡織機(jī)械改造中幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例?？傊?，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)于一體高科技技術(shù)。變頻器以其具有節(jié)電、節(jié)能、可靠、高效特性應(yīng)用到了工業(yè)控制各個(gè)領(lǐng)域中如變頻調(diào)速供水、空調(diào)設(shè)備、過程控制、電梯、機(jī)床等方面。有很好軟啟動(dòng)特性，可以減少設(shè)備和電機(jī)機(jī)械沖擊，延長設(shè)備和電機(jī)使用壽命，已經(jīng)各行各業(yè)中獲了廣泛應(yīng)用。