滌綸短絲裝置是上海石化股份公司滌綸部西區(qū)的一個主要裝置，共有六條生產(chǎn)線，設(shè)計單線產(chǎn)量為1.5萬噸/年。但是由于不能適應(yīng)市場的需要，為此在原一號線位置上改造、引進了一條3萬噸/年滌綸短絲生產(chǎn)線（簡稱新生產(chǎn)線），電氣傳動采用德國西門子6se70系列變頻器和永磁同步電動機（前紡）、異步電動機（后紡）。本文就共用直流母線多逆變器調(diào)速系統(tǒng)在紡絲線上的應(yīng)用作一些探討。

1滌綸短纖維紡絲裝置對電氣控制系統(tǒng)的基本要求及原有拖動系統(tǒng)的缺點

　　1.1滌綸短纖維紡絲裝置對電氣控制系統(tǒng)的基本要求

　　紡絲機對電氣傳動的要求可概括為“四高”和“一少”。四高：即高同步性（一臺紡絲機不同紡位的電機轉(zhuǎn)速要求橫向轉(zhuǎn)速一致，縱向比例同步）；高精確性（轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，精確度高達0.1%～0.01%）；高轉(zhuǎn)速或甚高轉(zhuǎn)速（在沒有升速齒輪箱條件下，電機轉(zhuǎn)速高達8000～9000r/min）；高可靠性（至少保證一年安全連續(xù)運行8000小時）。一少：即少維修或免維修，無須照看。在采用了高精度的變頻調(diào)速器和永磁同步電動機組成的調(diào)速系統(tǒng)后，高同步、高精度、高轉(zhuǎn)速和少維修可以實現(xiàn)，但高可靠性還做不到，影響了紡絲裝置安穩(wěn)長滿優(yōu)生產(chǎn)。以3萬噸/年短絲生產(chǎn)線為例，其日產(chǎn)量為100噸短纖維，若外來電網(wǎng)瞬時低電壓（或瞬時失電），引起計量泵變頻器停役電機停轉(zhuǎn)，會造成聚酯熔體壓力增大，迫使聚酯裝置熔體增壓泵停止，從而影響聚酯裝置正常生產(chǎn)。

　　1.2原有電力拖動系統(tǒng)的缺點

　　原1.5萬噸/年短絲直接紡裝置由一臺變頻器驅(qū)動多臺永磁同步電動機。變頻裝置在運行中尚存在以下不足之處：（1）短絲裝置由于多臺電動機共用一臺變頻器，無法實現(xiàn)軟起動，所以選用時既要考慮到最高頻率時直接起動，又要考慮到若干臺電機高速運轉(zhuǎn)時，某一紡位故障排除后又繼續(xù)投入運行，因此變頻器容量不得不選用偏大。（2）紡絲機故障停臺率偏高。它不能承受電網(wǎng)瞬時低電壓（含瞬時失電），由于雷電、電纜接地故障及開關(guān)倒閘操作，定會出現(xiàn)瞬時低壓現(xiàn)象，造成變頻器停役，致使整臺紡絲機停產(chǎn)，釀成巨大損失。

2前紡裝置變頻調(diào)速系統(tǒng)特點分析（由ups供電、小逆變器永磁同步電動機開環(huán)同步拖動系統(tǒng)）

　　新生產(chǎn)線的前紡部分變頻調(diào)速系統(tǒng)如圖1。

　　前紡裝置的主要改進是電源系統(tǒng)采用ups（西門子system4233，330kva）供電。輸出：380v，480a；蓄電池450ah.正常情況下由市電進行供電，若電網(wǎng)瞬時失電或低電壓，由電子開關(guān)控制自動切換到蓄電池供電，確保逆變器不受影響。與原生產(chǎn)線相比，雖然一次性投入較大，但可確保在瞬時低電壓（含瞬時失電）時，計量泵可正常工作，提高經(jīng)濟效益。

3后處理裝置變頻調(diào)速系統(tǒng)特點

　　分析后紡裝置的變頻調(diào)速系統(tǒng)如圖2所示。

　　后處理裝置中牽伸、緊張熱定型、疊絲、卷曲的拖動采用共用直流多逆變器變頻調(diào)速系統(tǒng)，其逆變器接同一直流母線。電動機則采用大功率的異步電動機。共用直流母線由＃1、＃2整流裝置供電。兩套整流器的疊加既可擴大容量，又可減少紋波和諧波，穩(wěn)定直流電壓。與原生產(chǎn)線相比有如下優(yōu)點：（1）采用共用直流母線可以自適應(yīng)調(diào)整不同牽伸比條件下被拖電動機的制動力矩。比如對某一設(shè)定好的牽伸比，頭道、二道、三道牽伸機的轉(zhuǎn)速分別為n1、n2、n3，由于絲的張力作用，在沒有制動功能時，頭道牽伸輥會被后面牽伸輥拖著跑，而現(xiàn)在采用共用直流母線的變頻調(diào)速后，一旦n1的數(shù)值超過設(shè)定值，電動機便進入了再生發(fā)電制動狀態(tài)。一方面被拖電機變成發(fā)電機，發(fā)出的電能經(jīng)續(xù)流二極管整流變成直流回饋到直流母線，電動機不僅無須從電網(wǎng)吸收能量，還可將制動能量供給其他逆變器，既可穩(wěn)定直流母線電壓，又由于電動機容量較大（如第二牽伸機電動機為400kw），電能節(jié)約也相當可觀。另一方面，被拖電動機處于制動狀態(tài)，只要設(shè)置相應(yīng)的頻率比，就能控制轉(zhuǎn)速比，確保了牽伸比控制精度。（2）滌綸短絲后處理牽伸緊張熱定型聯(lián)合機組是滌綸短纖維生產(chǎn)中的一道關(guān)鍵工序，主要承擔著將原絲按一定牽伸倍率進行拉伸和定型。新生產(chǎn)線采用交流變頻調(diào)速，各道牽伸輥具有獨立的變頻傳動，只需改變各變頻器的頻率就能方便調(diào)整工藝需要的牽伸倍率。疊絲機、卷曲機也采用共用直流母線多逆變器調(diào)速方案，不再討論。切斷機則為獨立變頻器，和一般變頻調(diào)速原理相同，在此不再展開。

4結(jié)語

　?。?）如上所述，共用直流母線變頻調(diào)速技術(shù)是可靠的，雖然一次投入較高，但每年可以減少停車2~3次，按一條3萬噸/年生產(chǎn)線計算，可減少pet放流8~12噸，同時還可避免因停車造成的纖維質(zhì)量波動（一次停車將影響144~216噸纖維的質(zhì)量穩(wěn)定性），如此計算不用幾年就可收回改造費用。（2）由于采用共用直流母線變頻調(diào)速技術(shù)，使整體生產(chǎn)條件處于穩(wěn)定狀態(tài)，從而給改變產(chǎn)品規(guī)格、調(diào)整工藝參數(shù)帶來極大便利。過度時間短，廢絲少，工藝調(diào)整精確。（3）從新生產(chǎn)線實際運行情況看，共用直流多逆變器調(diào)速系統(tǒng)在滌綸短纖維的生產(chǎn)中優(yōu)勢突出，代表了紡絲機拖動的發(fā)展方向。但在后紡部分仍不能完全排除電網(wǎng)失電對變頻器的影響，如變頻器一旦停役會使正在牽伸的一段滌綸絲（約100m）報廢。另外，前紡卷繞紡絲裝機容量196kw，ups輸出容量330kw，實際使用的容量較小。