《電子技術(shù)應(yīng)用》
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德力西變頻技術(shù)在纖維素生產(chǎn)線中的應(yīng)用
摘要: 本文介紹了德力西變頻器在江蘇某纖維素公司生產(chǎn)線上的應(yīng)用,,詳細的敘述了在生產(chǎn)線中變頻調(diào)速器的調(diào)試過程,,列舉了調(diào)試過程中遇到的難題,指出了變頻系統(tǒng)的優(yōu)越性,,并給出了完善的解決方案,。關(guān)鍵詞:纖維素德力西變頻器程序運行同步控制前言:中國加入WTO至今,隨著紡織品配額的取消,,開始進入了后配額時代,。
Abstract:
Key words :

摘要:
本文介紹了德力西變頻器在江蘇某纖維素公司生產(chǎn)線上的應(yīng)用,詳細的敘述了在生產(chǎn)線中變頻調(diào)速器的調(diào)試過程,,列舉了調(diào)試過程中遇到的難題,,指出了變頻系統(tǒng)的優(yōu)越性,并給出了完善的解決方案,。

關(guān)鍵詞:纖維素 德力西變頻器 程序運行 同步控制

前言:
中國加入WTO至今,,隨著紡織品配額的取消,開始進入了后配額時代,。紡織產(chǎn)品對設(shè)限國家的出口大幅增長,,使得紡織企業(yè)的優(yōu)勢得到了進一步的體現(xiàn),同時給中國的紡織加工企業(yè)帶來了新的發(fā)展機遇,。在競爭激烈的今天,,只有把握好新的發(fā)展機遇、確保產(chǎn)品的質(zhì)量,、降低產(chǎn)品的成本,,才能提高企業(yè)的競爭能力,保持領(lǐng)先,。在降低產(chǎn)品的成本措施方面,,節(jié)約電能成為其中重要的一個環(huán)節(jié)。

一,、纖維素的生產(chǎn)工序
纖維素是棉紡織品的重要原料來源,。棉的纖維素含量在95——97%,是用棉短絨等作為原料優(yōu)化處理得來的,。經(jīng)過加工處理可制造人造絲和人造棉,,其生產(chǎn)過程工序繁多,工藝復(fù)雜,。該公司生產(chǎn)的纖維素主要來源于棉漿粕,,經(jīng)過我公司工程人員的實地察看,,其生產(chǎn)工序流程大致分為以下幾個部分:

其中每道工序的變頻器配置如下:

棉漿粕的生產(chǎn)流程是先將原材料(短棉絨)投入到兩個大型的蒸球中,然后往蒸球通入高溫高壓的蒸汽,,通過電動機拖動進行定時的正反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn),,以達到對原材料進行充分蒸煮的目的。經(jīng)過工藝要求規(guī)定的時間后,,蒸球停止旋轉(zhuǎn),,并卸掉蒸汽壓力。將蒸煮后的原料投入冷水池進行冷卻,,然后再用抽料泵抽到碎漿機中,,進行細切割;在原料進行細加工后,,送到除砂機中,,過濾掉其中的雜質(zhì),再抽到漂洗池中漂洗,,經(jīng)過長時間的反復(fù)漂洗,,直到原料變成白色。然后在抽料泵的帶動下,,送到成形生產(chǎn)線上,,經(jīng)過濾干、熱壓,、拉伸等工序后,,產(chǎn)品被送到切割線上,切割成了標準尺寸的板狀棉塊,。
二,、變頻器應(yīng)用方案
針對纖維素每道生產(chǎn)工序的不同要求,結(jié)合德力西CDI9000系列變頻器的技術(shù)特點,,我們在產(chǎn)品的調(diào)試過程中針對每道工序的不同要求,,采用了以下方案:
1.蒸煮
在蒸煮這一道工序上,由于蒸球每隔一定時間需要正反轉(zhuǎn)切換旋轉(zhuǎn),,因此我們采用變頻器的程序運行方式,。CDI9000系列變頻器有多達七段不同速度、不同時間(最長可達6000S)的自動程序運行功能,。在第一段速方向設(shè)為正轉(zhuǎn)和運轉(zhuǎn)時間,,第二段速方向設(shè)為反轉(zhuǎn)和相應(yīng)的運轉(zhuǎn)時間,依次類推,,將程序運行方式定義為循環(huán)運行,,即可以實現(xiàn)自動化工作。

在運行過程中,,還可以通過變頻器的顯示器監(jiān)測電機的各種工作狀態(tài)以及程序運行的每個工作段的剩余時間,。如果需要暫停工作時,,可以通過按下控制面板上的程序暫停開關(guān),暫停蒸球電機的運轉(zhuǎn),。再次工作時,,變頻器將按照設(shè)定好的程序繼續(xù)運行。這樣,,不但省略了傳統(tǒng)線路中繁多的正反轉(zhuǎn)控制電路裝置和延時切換時間繼電器電路,,而且保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝,同時降低了工人的勞動強度,、提高了工作效率,,使系統(tǒng)工作過程實現(xiàn)了自動化。
2.碎漿
碎漿機是由75KW的電動機拖動一個直徑2米多的圓盤刀架,,對蒸球后的原料進行細加工,。在工作過程中,變頻器執(zhí)行停機時,,3臺碎漿機均產(chǎn)生了“OU”(過壓)故障保護,在經(jīng)過仔細的觀察分析后,,發(fā)現(xiàn)變頻器在運行過程中,,并沒有發(fā)生異常動作,但是只要一停機,,由于圓盤刀架很大的慣性作用,,使電動機處于反向饋電狀態(tài)。此時電機會回饋電能給變頻器,,造成變頻器的直流母線電壓升高,,產(chǎn)生過電壓故障保護。

在對停機時間沒有特別要求的前提下,,我們將減速時間延長至100秒,,再次啟、停變頻器并觀察變頻器的母線電壓顯示值,,碎漿機已經(jīng)能夠平穩(wěn)停機,,母線電壓顯示值變化范圍也在安全的范圍內(nèi)。
3.除砂
除砂機的主要作用是使上一道工序下來的原料經(jīng)過其錐形的玻璃管和旋轉(zhuǎn)的濾網(wǎng)進行雜質(zhì)過濾,。如果采用5.5KW的電動機直接工頻運行,,將會產(chǎn)生過大的沖擊力,有可能使玻璃管爆裂,。因此,,我們將變頻器的運行頻率限定了上限頻率和下限頻率的范圍,即使操作工人在設(shè)定頻率時誤操作,,也可以保證除砂玻璃管件設(shè)備的安全運行,。
4.漂白
纖維素的漂白是整個工序中,,加工時間最長的一道。除砂后的原料被送到漂洗池后,,由漂洗池底部的電機拖動攪拌輪,,來推動原料和水的混合物進行不斷的漂洗,直至原料漂洗成白色,。由于漂洗的過程中,,要不斷的濾除污水和添加化學(xué)物質(zhì),所以在這個過程中,,還需要不斷的改變攪拌速度,。考慮到變頻器安裝在距離較遠的集控室,,操作很不方便,。我們采取變頻器遠控與本地的切換控制;在飄洗池旁邊安裝遠程操作控制箱,,為防止信號干擾,,信號控制連接線全部采用屏蔽線并可靠接地。遠程操作控制箱加裝調(diào)速電位器,、按鈕,、轉(zhuǎn)速表等,可以滿足頻率調(diào)節(jié),、啟/??刂啤⑥D(zhuǎn)速顯示等基本功能,。在集控室的操作工人如果想通過變頻器本體上面的鍵盤來進行操作,,只需要將本地/遠控切換開關(guān)轉(zhuǎn)換過來即可,這樣實現(xiàn)了多地控制,,方便了工人操作,。
5.成形
成形生產(chǎn)線與造紙線有著相似之處。各個滾筒之間必須維持同步運轉(zhuǎn),,否則棉板將會因為某個地方受力不均勻而斷掉,。因此在成形生產(chǎn)線調(diào)試時,還必須采用一個外加的同步控制器來控制6臺電動機的同步速度,。

采用CDI9000系列變頻器具有的雙通道頻率給定方式,,該同步器除了提供給每臺變頻器一個主同步速度外,還可以對每臺變頻器進行速度微調(diào),,進一步減少各滾筒之間的同步速度誤差,,使成形生產(chǎn)線各個滾筒運轉(zhuǎn)速度更加準確和可靠,有效的保證了棉板受力均勻,。
6.切割
棉板成品是根據(jù)切刀運轉(zhuǎn)一周的速度快慢與成形生產(chǎn)線的運轉(zhuǎn)速度之間的比例來確定產(chǎn)品的成形尺寸,,經(jīng)過現(xiàn)場的測試后,,可以得到一個電動機的速度值(即f),將該頻率值輸入到變頻器的參數(shù)中,,切割電機根據(jù)該頻率輸出一個的固定速度,,帶動切刀循環(huán)運轉(zhuǎn),即可切割出標準尺寸的棉板,。
三,、應(yīng)用效果
該公司的纖維素生產(chǎn)線調(diào)試完成后,已經(jīng)正常運行了3個多月,,累計生產(chǎn)纖維素四千多噸,。我公司工程人員最近對該公司的設(shè)備運行情況進行了回訪,并和用戶進行了詳細交流,,總結(jié)出了采用德力西CDI9000系列變頻器后的應(yīng)用效果:
1:實現(xiàn)了啟動電流平滑,、調(diào)速精度高、對設(shè)備的沖擊力小,、控制方式多樣化等傳統(tǒng)工頻系統(tǒng)中所沒有的優(yōu)點,。
2:降低了工人的勞動強度,提高了工作效率和系統(tǒng)的自動化程度,。
3:對電機設(shè)備提供了多種諸如過載,、過流、缺相,、短路、過熱等多種保護功能,。
4:采用了變頻器的本地/遠控切換功能,,實現(xiàn)多地的靈活控制;通過計算機與485通訊接口連接,,將會更加的便于操作者對設(shè)備進行監(jiān)控和控制,。
5:通過該公司與鄰近公司同類生產(chǎn)線的運行狀態(tài)以及兩個公司的用電記錄比較:該公司采用變頻系統(tǒng)的生產(chǎn)線,纖維素產(chǎn)品的合格率及產(chǎn)量與鄰近公司采用工頻系統(tǒng)的生產(chǎn)線同比提高20%,;由于電機采取靈活的調(diào)速控制,,能最大限度的降低了負載的電能消耗(這一點在漂洗池的攪拌機和抽料泵上尤為明顯)。經(jīng)過用電記錄比較和計算,,節(jié)電率達到了32.8%,,降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。
四,、結(jié)束語
CDI9000系列變頻器自投入市場以來,,已經(jīng)在全國的電力、紡織與化纖,、建材,、石油,、化工、冶金,、市政,、造紙、食品飲料,、煙草等行業(yè)以及公用工程(中央空調(diào),、供水、水處理,、電梯等)得到了普遍的推廣和應(yīng)用,。在實際的工程方案應(yīng)用當(dāng)中,不但要了解變頻電氣傳動系統(tǒng)的工作過程,,而且在設(shè)計時,,要盡量的采用變頻器本身所具有的各種功能。這樣,,有益于整個變頻電氣傳動系統(tǒng)的簡單化和智能化,。近年來,中國的經(jīng)濟迅速發(fā)展,,電能的需求也將越來越大,,在國家提倡“節(jié)能革命”的今天,尤其是在電能緊張的地區(qū),,對企業(yè)落后的電氣傳動生產(chǎn)設(shè)備進行變頻改造,,將會成為一種趨勢和時尚。

參考資料
棉漿粕纖維素生產(chǎn)工藝講解(廠家資料)
CDI9000系列變頻器說明書(德力西變頻器有限公司2005版)

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