關(guān)鍵詞:變頻調(diào)速技術(shù);經(jīng)編機:電機調(diào)速方式;變頻器;參數(shù)設置
隨著計算機技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展,交流變頻調(diào)速技術(shù)正逐步取代交流串級調(diào)速、直流調(diào)速等電氣傳動方式。采用交流電機變頻調(diào)速技術(shù)可以提高機械的控制精度、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,具有優(yōu)良的控制性能和顯著的節(jié)能效果。交流異步電動機結(jié)構(gòu)簡單,堅固耐用,便于維修保養(yǎng),,適用于各種工作環(huán)境。經(jīng)編行業(yè)運用變頻調(diào)速技術(shù)對老式經(jīng)編機的電機調(diào)速方式進行改造可以提高產(chǎn)品竟爭力,增加企業(yè)經(jīng)濟效益。
1 電機和變頻器選擇
德國MRGJSF36/1/18型電腦經(jīng)編機是上世紀八十年代初的產(chǎn)品。該機采用直流電機來調(diào)節(jié)車速,起、停不平穩(wěn);直流電機維修保養(yǎng)工作量大;直流調(diào)速裝置老化淘汰 ,故障多,可以改為三相交流電機變頻調(diào)速。將原GF132LM型直流電機(6.1KW,16A,1500r/min)改為 Y132M-4型交流異步電機(7.5KW,15.4A,1440r/min),安裝外形尺寸一樣,電氣性能數(shù)據(jù)比較接近。根據(jù)經(jīng)編機電氣控制原理及電機調(diào)速原理,經(jīng)綜合比較,選擇三菱通用變頻器FR-F740-11K(11KW,400V,23A)代替原直流調(diào)速裝置。
2 改造方法
a. 拆掉直流電機和制動器(變頻器具有制動功能),其電樞、勵磁、脈沖發(fā)生器及調(diào)節(jié)器等控制部分電源均拆掉。
b. 裝上交流電機和變頻器,另加20A自動斷路器控制變頻器三相電源,變頻器輸出端U、V、W直接引到主電機M205上。
c. 利用快車接觸器K314的一對常開觸頭作為變頻器的起動信號。
d. 變頻器報警輸出端B、C接至機器準備繼電器K310線圈回路,一旦故障報警,變頻器立即跳閘并自鎖保護。
e. 利用K314的一對常閉觸頭和一只按鈕與復位端RES、公共端SD串聯(lián),可在變頻器故障跳脫時用按鈕使變頻器復位,而機器正常運轉(zhuǎn)時不會使變頻器復位。
f. 利用原直流調(diào)速電位器R209作為變頻器頻率設定信號(模擬量),調(diào)節(jié)交流電機速度。
g. 用變頻器代替直流調(diào)速裝置,原快動、慢動和停止按鈕保持不變,以方便擋車工操作。
改造后的MRGJSF型經(jīng)編機主電機驅(qū)動電路圖如附圖所示。
3 調(diào)試運行
變頻器調(diào)試的基本步驟是空載通電檢驗,帶電機空載運行,帶載試運行及機器統(tǒng)調(diào)。從操作面板上輸入有關(guān)參數(shù),滿足生產(chǎn)工藝要求。
3.1 空載通電檢驗
a. 按照改造后的經(jīng)編機主電機驅(qū)動電路圖進行接線,接通三相電源。
b. 檢查變頻器顯示窗的出廠顯示是否正常。
c. 熟悉變頻器的操作和故障代碼。
3.2 帶電機空載運行
a. 設定變頻器的基準頻率(電機額定頻率)和基頻電壓(電機額定電壓)。
b. 設定電子過電流保護。一般為電機額定電流。
c. 設定上下限頻率。防止輸出頻率過高損壞設備,還可作限速使用。
d. 設置轉(zhuǎn)矩特性。根據(jù)變頻器使用說明書V/F類型圖和負載特點,選擇恒轉(zhuǎn)矩負載。提高低頻時電機的起動轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)矩提升),使電機輸出轉(zhuǎn)矩滿足機械負載起動的要求。
e. 變頻器分別在面板運行模式和外部運行模式下起動、停止電機,觀察電機運行是否正常,方向是否正確。
3.3 帶載試運行
a. 設定加減速時間。通常按負載和經(jīng)驗先設定較長加減速時間,通過起、停電機觀察有無過流報警,然后逐漸縮短加減速時間,以運轉(zhuǎn)中不發(fā)生報警為原則。
b. 若起、停電機過程中變頻器出現(xiàn)過流報警,應重新調(diào)整加減速時間或轉(zhuǎn)矩提升量。
c. 若起動電機時仍出現(xiàn)過流報警,試試簡易磁通矢量控制,提供大的起動轉(zhuǎn)矩和充足的低速轉(zhuǎn)矩。
3.4 機器統(tǒng)調(diào)
變頻器設定為外部運行模式,起動、停止經(jīng)編機,速度由電位器R209調(diào)節(jié),觀察電機及機械負載運行是否平穩(wěn)、加減速是否平滑,產(chǎn)品工藝質(zhì)量是否滿足要求。
經(jīng)反復調(diào)試,變頻器主要參數(shù)設置如下:
Pr0——-轉(zhuǎn)矩提升 3%
Pr1——-上限頻率 50 Hz
Pr2——-下限頻率 0 Hz
Pr3——-基準頻率 50 Hz
Pr7——-加速時間 7 s
Pr8——-減速時間 5 s
Pr9——-過電流保護 15.4 A
Pr11——-直流制動時間 0.2 s
Pr19——-基波頻率電壓 380 V
Pr79——-運行模式選擇 2
Pr80——-電機功率 7.5 KW
4 應用效果
4.1 提高產(chǎn)品產(chǎn)量
變頻器調(diào)速機速一旦設定后,經(jīng)編機運行平穩(wěn),加減速平滑,機械磨損減少,機速提高,產(chǎn)量提高,設備利用率提高。
4.2 提高產(chǎn)品質(zhì)量
MRGJSF型經(jīng)編機原來的起制動方式會使布面出現(xiàn)橫向條紋(橫檔)。采用變頻調(diào)速后,變頻器內(nèi)部具有的矢量-轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)保證了電機良好的起動性能,實現(xiàn)了電機的軟起動。開停機時電機轉(zhuǎn)速增加和減少的速率可根據(jù)工藝要求預先設定,因此達到了平滑無極變速,消除了停機橫檔,減少了紗線斷頭。自從設備改造運行后,次品減少,產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。此外,變頻器具有的動態(tài)響應快、過載能力強、機械特性硬等性能有利于工藝質(zhì)量的穩(wěn)定和提高。
4.3 減少維修費用
采用變頻調(diào)速技術(shù),減少起動電流和運行電流,實時控制功率的輸出,節(jié)省電能。原直流調(diào)速裝置老化淘態(tài),電路復雜不通用,故障頻繁。改為通用的變頻調(diào)速后,電路簡化,故障少,維修方便。變頻器具有較強的保護功能和診斷功能,根據(jù)故障顯示代碼能夠確定故障原因,縮小故障范圍,減少故障查找時間。改為交流異步電機后,電機維修保養(yǎng)工作量大大減少,導紗針、織針、針芯等配件消耗量也相應減少,因而提高了設備總體運轉(zhuǎn)率,減少了設備維修費用,延長了設備使用受命。
4.4 投資少,見效快
經(jīng)編機改造為交流電機變頻調(diào)速后,投入產(chǎn)出比高,一般半年內(nèi)即可收回成本。
5 結(jié)束語
采用變頻調(diào)速技術(shù)改造老式經(jīng)編機,可靠性高,維修費用低,節(jié)能降耗,操作方式?jīng)]有改變,深受維修人員和操作人員歡迎,給國內(nèi)經(jīng)編行業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。