導(dǎo)語：電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)管理論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1引言

深圳華能公司是我國從事變頻技術(shù)最早的企業(yè)之一。許多負(fù)載第一次應(yīng)用變頻技術(shù)都有深圳華能公司的參與，如輸油泵(87年大慶采油二廠集輸站11套)、20噸橋式起重機(jī)(89年獨(dú)山子石化公司煉油廠)、焦化橋式吊車(91年茂名石化公司)、20噸轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)及氧槍升降(93年承德鋼廠三套)、腈綸紡絲生產(chǎn)線(94年大慶化纖廠)、2.8m×44m回轉(zhuǎn)窯(90年株州有色金屬冶煉廠)、3.6m×30m煅燒爐(92年唐山堿廠)、大型輥道(93年鞍鋼中型廠后送工序改造采用變頻50多臺(tái))、海上平臺(tái)電源(92年南海石油西部公司裝備部)、150HZ/160V200KW電源(89年邵陽化纖廠9套、吉林化纖廠28套、湖北化纖廠14套、九江化纖廠12套、宜賓化纖廠8套)、1250KW/6000V電場引風(fēng)機(jī)(98大慶新華電廠二套)、高壓氨泵(97年長嶺煉油廠、遼河化肥廠)等。在化纖行業(yè)，其業(yè)績多多，下面逐一說明。

2腈綸生產(chǎn)線

紡絲的工藝復(fù)雜，工位多，要求張力控制，有的要求位置控制。大慶腈綸廠95年對(duì)其引進(jìn)美國CHEMTEX公司采用美國ACC工藝技術(shù)的年產(chǎn)5萬噸腈綸生產(chǎn)線進(jìn)行了變頻PLC改造。我們采用了“同步運(yùn)行方式”，設(shè)置“無張力控制環(huán)節(jié)”、“松緊架同步裝置”、“總線速度控制方式”、“轉(zhuǎn)矩矢量控制”等技術(shù)，使整條生產(chǎn)線20個(gè)絲束處理單元同步運(yùn)行，平穩(wěn)可靠，牽伸倍率由1.04到1.4，年增產(chǎn)達(dá)382噸，故障降低、節(jié)省維修費(fèi)57.5萬元，年提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高等級(jí)合格率經(jīng)濟(jì)效益達(dá)325萬元，年節(jié)電58萬kW。97年該項(xiàng)目通過中國石化總公司鑒定，專家結(jié)論達(dá)到90年代國際先進(jìn)水平。

蘭化化學(xué)纖維廠是我國1965年從英國考陶爾茨(Courtaulds)引進(jìn)的第一套8000t/a腈綸生產(chǎn)裝置，生產(chǎn)工藝采用硫氰酸鈉一步法。

腈綸生產(chǎn)過程是一種相當(dāng)精細(xì)的生產(chǎn)過程，調(diào)速精度要求非常高。除纖維的成型和后處理以及毛條加工直接依賴調(diào)速外，紡前準(zhǔn)備和原液系統(tǒng)的液位、壓力、流量控制以及生產(chǎn)的平穩(wěn)性、絲束質(zhì)量、能耗、物耗等都與調(diào)速性能有直接或間接的關(guān)系。該紡絲生產(chǎn)線長達(dá)170m，各道工序絲束的運(yùn)行速度都是根據(jù)工藝要求來設(shè)定的。原設(shè)計(jì)速度控制系統(tǒng)全部采用滑差電機(jī)、直流電機(jī)及與其配套的電子系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，但由于原英國裝置已運(yùn)行20多年，設(shè)備嚴(yán)重老化、故障率高，加上設(shè)備本身復(fù)雜，維修量大，生產(chǎn)上往往一處波動(dòng)都會(huì)引起全線波動(dòng)，甚至造成全線停車，生產(chǎn)穩(wěn)定性差，非計(jì)劃停車次數(shù)多，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。

1995年對(duì)紡絲生產(chǎn)線的調(diào)速系統(tǒng)及主要調(diào)速設(shè)備進(jìn)行了全面改造。三條紡絲生產(chǎn)線共安裝變頻調(diào)速器113臺(tái)，全部淘汰了滑差電機(jī)和直流電機(jī)，生產(chǎn)穩(wěn)定性明顯提高，非計(jì)劃停車次數(shù)逐步減少，廢絲、廢膠量明顯降低，產(chǎn)品質(zhì)量有了顯著的提高。

采用變頻調(diào)速技術(shù)后，1995年產(chǎn)量達(dá)到16000t/a，把原設(shè)計(jì)能力翻了一番。這一成績的取得，除設(shè)備改造更新后，積極大膽廣泛地采用變頻調(diào)速技術(shù)也是關(guān)鍵因素，僅增加產(chǎn)量一項(xiàng)，每年即可創(chuàng)效益近500萬元以上。

變頻調(diào)速技術(shù)因其穩(wěn)定性好，可靠性高，大大提高了設(shè)備的運(yùn)行周期，使過去由于電氣儀表原因造成的非計(jì)劃停車次數(shù)大幅度下降，每年可增加產(chǎn)量近150噸，增加效益近百萬元。產(chǎn)品質(zhì)量有了明顯提高，廢絲、廢膠率逐年下降，NaSCN等原料的單耗亦下降，生產(chǎn)成本降低。

1995年與1993年相比，減少廢絲294.004噸，廢膠450.151噸，增加利潤89.49萬元;節(jié)約NaSCN320.16噸，增加利潤192.096萬元，節(jié)約材料費(fèi)近30萬元。合計(jì)增加效益311.50萬元。

從表1可知，節(jié)電效果顯著，經(jīng)實(shí)測，當(dāng)用變頻調(diào)速器協(xié)調(diào)控制時(shí)，電機(jī)使用功率平均比原來下降50%以上。

該廠目前有200臺(tái)電動(dòng)機(jī)使用了變頻調(diào)速器，其使用變頻器前電動(dòng)機(jī)功率總和為828.4kW，使用后功率總和為467.61kW。每臺(tái)電動(dòng)機(jī)按設(shè)計(jì)一年運(yùn)行8000小時(shí)，(實(shí)際上大于8000小時(shí))則每年可節(jié)電288萬kW.h，每度電按0.21元計(jì)，每年可節(jié)約60萬元左右。200臺(tái)變頻器投資約300萬元，綜合效益1000萬元。

3滌綸前紡生產(chǎn)線

儀征化纖聯(lián)合公司滌綸一廠前紡變頻控制系統(tǒng)是80年代引進(jìn)西德AEG公司技術(shù)，由國內(nèi)組裝的SCR逆變器，由于系統(tǒng)是分立器件，可靠性低，由于SCR不能自關(guān)斷、要是使其關(guān)斷，增加強(qiáng)迫關(guān)斷電路，使設(shè)備體積增大。由計(jì)量泵和卷繞機(jī)構(gòu)組成一條生產(chǎn)線，計(jì)量泵有24臺(tái)、由1臺(tái)變頻器控制，卷繞由7輥、5輥和喂入輪組成。7輥有7臺(tái)電機(jī)，由1臺(tái)變頻器控制;5輥有5臺(tái)電機(jī)，由1臺(tái)變頻器控制，喂入輪1臺(tái)電機(jī)由單臺(tái)變頻器控制。為了保證精度，從計(jì)量泵到卷繞機(jī)構(gòu)共計(jì)37臺(tái)電機(jī)全部采用永磁或永磁反應(yīng)式同步電機(jī)，卷繞7輥、5輥和喂入輪嚴(yán)格按工藝給定的比例運(yùn)行，保證微張力牽伸。并要求在低速伸頭完成后，卷繞各輥按比例和固定的斜率升到高速生產(chǎn)。原系統(tǒng)為4備1(或2備1)系統(tǒng)，即有4條常用生產(chǎn)線，1條線后備，主回路由電磁接觸器聯(lián)鎖切換，控制信號(hào)的邏輯電路由中間繼電器構(gòu)成并完成切換，而模擬電路(如設(shè)定信號(hào)、比例信號(hào))的切換，靠更換接插頭電纜完成，切換很頻繁，與中央控制的邏輯聯(lián)系靠很多中間繼電器來完成。由于控制落后，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)，已造成必然。1993年深圳華能公司和滌綸一廠工同設(shè)計(jì)了由富士變頻器和可編程控制器組成的前紡電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)頻率設(shè)定電路采用數(shù)字設(shè)定方法，不僅達(dá)到工藝要求的高精度要求，設(shè)定分辨率達(dá)到0.01Hz，而且從根本上解決了模擬設(shè)定電路的溫度漂移問題。在調(diào)試和生產(chǎn)運(yùn)行中證明了這一點(diǎn)。

系統(tǒng)的所有操作，即變頻器的啟動(dòng)、停止，包括現(xiàn)場的低速、高速信號(hào)和系統(tǒng)間的連鎖信號(hào)與儀表系統(tǒng)的信號(hào)控制、主臺(tái)與備臺(tái)的切換邏輯連鎖，全部用1臺(tái)PLC來實(shí)現(xiàn)，大大簡化了外部接線，省去了所有的中間繼電器，從而大大提高了系統(tǒng)的可靠性，因?yàn)镻LC的所有輸入、輸出均有指示，也為系統(tǒng)的維護(hù)帶來很多便利條件。

以主臺(tái)與備臺(tái)的切換舉例，原系統(tǒng)在主備臺(tái)切換時(shí)，有專用的切換控制柜，在切換柜上完成主回路的切換，有一批中間繼電器完成相應(yīng)的邏輯連鎖。變頻器的模擬設(shè)定等信號(hào)要靠接插件改變連接來實(shí)現(xiàn)，而現(xiàn)在的系統(tǒng)只要一只轉(zhuǎn)換開關(guān)，就可將主回路的切換和控制回路、設(shè)定電路的所有信號(hào)的切換工作完成，中間邏輯、連鎖邏輯完全由PLC的軟件來實(shí)現(xiàn)，從而大大簡化了切換操作，提高了切換速度，降低了故障率。

4切斷機(jī)

儀征化纖工業(yè)聯(lián)合公司滌綸四廠紡絲車間切斷機(jī)為20世紀(jì)80年代引進(jìn)德國產(chǎn)品，屬雙閉環(huán)直流調(diào)速控制，投產(chǎn)以來，逐漸暴露一點(diǎn)問題，不能適應(yīng)“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”的要求，其問題是:

(1)系統(tǒng)振蕩?？刂葡到y(tǒng)屬于雙閉環(huán)直流調(diào)速，對(duì)速度環(huán)，電流環(huán)和反饋等參數(shù)的調(diào)整配合要求相當(dāng)高。稍有參數(shù)調(diào)整不當(dāng)，反饋信號(hào)干擾，就會(huì)產(chǎn)生切斷機(jī)刀盤振蕩，造成切絲長度不等，機(jī)械齒輪磨損等，嚴(yán)重影響紡絲的正常運(yùn)行。

(1)插卡故障高。由于該系統(tǒng)由兩組可控硅實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，現(xiàn)場操作正、反轉(zhuǎn)頻繁，系統(tǒng)經(jīng)常在兩個(gè)象限間變化，因而封鎖邏輯功能負(fù)擔(dān)很重。在使用過程中，曾出現(xiàn)封鎖邏輯損壞現(xiàn)象。

(3)制動(dòng)抱閘卡死。系統(tǒng)制動(dòng)部分采用電磁抱閘原理。實(shí)際運(yùn)行中，啟停車相當(dāng)頻繁，而制動(dòng)單元摩擦片極易損壞并卡死，現(xiàn)場條件又使得換卸工作相當(dāng)不便，這種類型故障往往需相當(dāng)長時(shí)間才能修復(fù)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

(4)電機(jī)碳刷磨損快、火花大。直流電機(jī)及測速發(fā)電機(jī)碳刷磨損快，經(jīng)常造成火花增大，從而使系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性降低，并增加了日常工作的維護(hù)量。

為此，1993年在深圳華能的配合下，對(duì)該設(shè)備進(jìn)行了改造，設(shè)計(jì)方案的特點(diǎn)如下:

4.1新系統(tǒng)的特點(diǎn)

(1)在新系統(tǒng)中，核心環(huán)節(jié)變頻單元，選擇了具有90年代水平日本富士公司生產(chǎn)的FRN5000G7S系列變頻器，該變頻器控制器采用了雙16位CPU，并具有高速轉(zhuǎn)矩限定，轉(zhuǎn)差率補(bǔ)償控制等特殊功能。對(duì)中心環(huán)節(jié)-信號(hào)處理單元，選擇了具有90年代先進(jìn)水平的可編程控制器。

(2)新系統(tǒng)中采用了微處理機(jī)，增加了全工藝流程顯示功能，一旦出現(xiàn)故障，馬上能采取相應(yīng)的處理手段，充分利用富士變頻器的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)輸出電流、輸出頻率(輸出轉(zhuǎn)速)都做了限定(并對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理)，從而提供了系統(tǒng)的可靠性。

(3)利用國產(chǎn)交流電機(jī)與系統(tǒng)配套，采用原系統(tǒng)中的產(chǎn)量顯示功能，可靠并降低了成本。

(4)由于富士變頻控制器、微處理機(jī)都具有計(jì)算機(jī)通訊接口，便于今后系統(tǒng)擴(kuò)充，系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。實(shí)踐證明，新設(shè)計(jì)的系統(tǒng)是十分成功的。

4.2新系統(tǒng)的運(yùn)行效果

新系統(tǒng)于1993年3月制造完成，4月調(diào)試空運(yùn)成功。7月上機(jī)運(yùn)行，經(jīng)過5個(gè)月的運(yùn)行，證明其性能優(yōu)異，完全滿足工藝生產(chǎn)要求。運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，無任何故障出現(xiàn)，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，完全達(dá)到原系統(tǒng)的指標(biāo)，經(jīng)試用證明，新系統(tǒng)的運(yùn)行效果如下:

(1)該系統(tǒng)控制性能，產(chǎn)品適應(yīng)范圍(調(diào)速范圍)達(dá)到并超過了原德國設(shè)計(jì)系統(tǒng)，切斷速度在原設(shè)計(jì)50~350m/min之內(nèi)系統(tǒng)控制穩(wěn)定，并根據(jù)工藝要求可調(diào)。

(2)新系統(tǒng)保護(hù)功能強(qiáng)(13種)，并具有故障記憶、自診斷、顯示功能。對(duì)分析故障及解決問題提供了強(qiáng)有力的手段。

(3)調(diào)試簡單。新系統(tǒng)所有參數(shù)的設(shè)定及修改均由面板的主鍵盤來完成。與以前的系統(tǒng)相比，大大縮短了時(shí)間，簡化了調(diào)整方法，使其更易掌握。

(4)新系統(tǒng)中采用的變頻器具有很多獨(dú)特的、有實(shí)用價(jià)值的功能。如高速轉(zhuǎn)矩的計(jì)算、轉(zhuǎn)矩的限定、電流限定等功能。這些特性保證了新系統(tǒng)的性能優(yōu)異。

(5)新系統(tǒng)功率因數(shù)高，諧波成分小。因?yàn)橄到y(tǒng)中變頻器整流側(cè)采用的二極管橋，因此實(shí)測功率因數(shù)都很高，均在0.95以上，而原設(shè)計(jì)系統(tǒng)功率因數(shù)值僅在0.45~0.8之間。

(6)新系統(tǒng)有比較優(yōu)越的價(jià)格性能比，而且體積小，重量輕，更換方便。

(7)系統(tǒng)可靠性高。由于該系統(tǒng)采用交流電機(jī)，無滑環(huán)和炭刷、不可能打火和更換，提高了設(shè)備可靠性。

(8)提高生產(chǎn)效益。原切斷機(jī)投產(chǎn)以來，累計(jì)故障停產(chǎn)50次，每次平均1.5天。

(9)電控系統(tǒng)比較如表2所示。

5長絲高速紡

天津石油化工廠高速紡螺桿擠壓機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是80年代由日本引進(jìn)的。經(jīng)過幾年來(特別是近年來)的運(yùn)行，逐漸暴露出了問題。

(1)不適應(yīng)符合品種大范圍變化的需求，生產(chǎn)過程中時(shí)有跳閘現(xiàn)象出現(xiàn)(先天存在)。據(jù)開車6年來統(tǒng)計(jì)，每年均在十次以上(90、91年多達(dá)40次/年以上)，嚴(yán)重影響了紡機(jī)的正常運(yùn)行。

(1)由于現(xiàn)場環(huán)境不良等原因，造成PG測速反饋環(huán)節(jié)故障而導(dǎo)致的螺桿擠壓機(jī)停車現(xiàn)象也屢有發(fā)生(開車以來發(fā)生16起)。

(3)原裝置功率因數(shù)低，諧波成分高，對(duì)電網(wǎng)污染大。

(4)原裝置本身由于元器件等問題，近年來也偶有故障發(fā)生，然而備件供應(yīng)困難、周期長(要2年左右)，價(jià)格高(一套控制板要13萬元人民幣左右)，因此這一環(huán)節(jié)也直接影響了生產(chǎn)的穩(wěn)定。

5.1螺桿擠壓機(jī)的變頻改造

由于上述問題的存在，從90年代開始，被迫在部分螺桿擠壓機(jī)上采取了減位生產(chǎn)等措施。僅此一項(xiàng)每年就使該廠損失利稅數(shù)百萬元以上。

據(jù)此原因，該廠會(huì)同深圳華能公司對(duì)POY螺桿擠壓機(jī)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行改造。

(1)在新系統(tǒng)中，核心環(huán)節(jié)-變頻單元，我們選擇了90年代水平，日本富士公司生產(chǎn)的FRN5000G7-4系列變頻器。該變頻器控制回路采用雙十六位CPU，控制采用磁通控制SPWM模式，并具有高速轉(zhuǎn)矩限定、轉(zhuǎn)差頻率補(bǔ)償控制等特殊功能。

(2)新系統(tǒng)中壓力調(diào)節(jié)部分仍采用了原裝置中的智能化壓力調(diào)節(jié)器(型號(hào):SLCD-120*B〈日本YEW公司產(chǎn)〉)。

(3)利用FRNIC5000G/P7系統(tǒng)變頻器特有的轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制功能，去掉PG測速反饋環(huán)節(jié)，進(jìn)一步簡化了系統(tǒng)。

(4)該系統(tǒng)控制性能，產(chǎn)品適應(yīng)范圍(調(diào)速范圍)達(dá)到并超過了原日方設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)在生產(chǎn)250dtex(最大規(guī)格品種)poy絲時(shí)，喉部壓力可保證在＋(－)0.5Mpa之內(nèi)。這小于工藝允許壓力偏差值，而調(diào)速范圍可達(dá)原系統(tǒng)的數(shù)倍以上。

(5)新系統(tǒng)保護(hù)功能強(qiáng)(13種)并具有故障記憶及自診斷功能。一旦變頻器出現(xiàn)問題，這對(duì)分析故障及解決問題提供了強(qiáng)有力的手段。

(6)調(diào)試簡單:新系統(tǒng)所有參數(shù)的設(shè)定及修改均由面板上的鍵盤來完成。較以前的系統(tǒng)，大大縮短了調(diào)整時(shí)間，簡化了調(diào)整方法，使一般人更易掌握。

(7)新系統(tǒng)中采用的變頻器具有很多獨(dú)特的、有實(shí)用價(jià)值的功能。如:高速轉(zhuǎn)矩計(jì)算、轉(zhuǎn)矩限定、轉(zhuǎn)差補(bǔ)償控制、電流限定等功能。這些特性，保證了新系統(tǒng)的優(yōu)異性能。

(8)新系統(tǒng)功率因數(shù)高，諧波成分小。因?yàn)橄到y(tǒng)中變頻器整流側(cè)采用的二極管橋，因此實(shí)測功率因數(shù)很高，均在0.97以上，而日方設(shè)計(jì)系統(tǒng)cosφ值在0.4-0.8之間。表3是3臺(tái)螺桿機(jī)實(shí)測值:

(9)新系統(tǒng)有比較優(yōu)越的價(jià)格性能比，且體積小、重量輕、更換方便。

(10)系統(tǒng)可靠性高。由于系統(tǒng)采用GTR元件只有一個(gè)功率控制級(jí)，因此可靠性能大大提高(原系統(tǒng)有整流、逆變兩個(gè)功率控制級(jí))。

－)1Mpa≤＋(－)0.5Mpa

5控制電路型式數(shù)-模混合雙CPU全數(shù)字化

6控制功能實(shí)現(xiàn)硬件編碼設(shè)定(軟件)

7電流波形階梯波接近正弦波

8速度環(huán)有無

9轉(zhuǎn)矩限定功能無有

10調(diào)整方式電位器鍵盤輸入

11保護(hù)功能5種13種(故障記憶)

12通訊功能無RS232C串行接口

13擴(kuò)展不方便5種標(biāo)準(zhǔn)選擇、方便

14電流檢測CT霍耳元件

15顯示LED燈顯示數(shù)顯

16容量44KVA60KVA

17價(jià)格(萬元)726.1

6卷繞機(jī)

天津石化公司長絲廠1985年引進(jìn)全套日本帝人公司POY紡絲設(shè)備，電氣調(diào)速系統(tǒng)采用變頻器集中控制，其中卷繞機(jī)使用FRNIC-1000可控硅電壓型變頻器。

6.1原系統(tǒng)的主要特點(diǎn):

(1)主件開關(guān)速度慢

(2)輸出波形不好

(3)變頻器設(shè)計(jì)復(fù)雜，故障率較高

(4)用集中控制，一臺(tái)變頻器帶幾十臺(tái)卷繞機(jī)，若某一臺(tái)卷繞機(jī)出現(xiàn)故障或操作不當(dāng)都可能使變頻器跳閘，易使故障擴(kuò)大，這種故障每年發(fā)生10次左右，并逐年增加。

(5)卷繞機(jī)使用的電動(dòng)機(jī)是特殊電機(jī)，起動(dòng)電流是運(yùn)行電流的15倍左右，頻繁起動(dòng)容易燒毀電機(jī)。

(6)鋸齒波發(fā)生器是模擬量控制，控制精度低、溫漂大、抗干擾差。

基于以上原因，1996年初決定對(duì)原集中變頻系統(tǒng)進(jìn)行改造，雙方工程技術(shù)人員經(jīng)過試驗(yàn)分析，選用了在國際上較先進(jìn)的日本明電舍VT210S具有卷繞機(jī)要求的擺頻功能系列變頻器。

6.2變頻改造后的系統(tǒng)特點(diǎn)

(1)頻率精度較高，數(shù)字設(shè)定±0.01%，適合紡絲生產(chǎn)要求;

(2)抗干擾能力較強(qiáng)，而對(duì)其他電氣設(shè)備干擾小;

(3)故障診斷功能強(qiáng):23種代碼分別代表過流、過壓、欠壓、過熱、過載、I/O、接地、CPU等等。對(duì)故障狀態(tài)下的電流、頻率都有記載，便于故障分析和處理。

(4)內(nèi)部輸入/輸出信號(hào)，既有RY接點(diǎn)繼電器輸出，又有集電極開路輸出;

(5)變頻器具有往復(fù)運(yùn)行方式功能，適合紡織機(jī)械要求橫動(dòng)速度反復(fù)變化的需要，不用另加鋸齒波信號(hào)源:

改造后的變頻器的負(fù)載運(yùn)行測試數(shù)據(jù)如表5所示。

注:FR為磨擦輥電機(jī)，TR為橫動(dòng)電動(dòng)機(jī)。

以上數(shù)據(jù)看出采用明電舍210S型變頻器做卷繞機(jī)單臺(tái)控制后電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流明顯減小，實(shí)現(xiàn)了所謂的“軟”起動(dòng)，與改造前起動(dòng)電流50A比較，沖擊電流見效80%。

設(shè)備投入運(yùn)行以來，沒有一臺(tái)卷繞機(jī)電動(dòng)機(jī)燒毀，過去平均每月要燒毀電動(dòng)機(jī)1.5-2臺(tái)。

改造后擺頻部分的工藝參數(shù)可以用數(shù)字量精確控制，使產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量大幅度提高。

48臺(tái)卷繞機(jī)變頻系統(tǒng)由“集中”變頻控制改造成“單臺(tái)”變頻控制后，穩(wěn)定了工藝，不到一年即收回改造投資，改造非常成功，為該廠提高產(chǎn)品質(zhì)量和增加產(chǎn)品產(chǎn)量打下基礎(chǔ)。

7聚酯生產(chǎn)線

聚酯生產(chǎn)是連續(xù)的過程，我國的聚酯生產(chǎn)裝置最初是從國外成套引進(jìn)，最近幾年由于擴(kuò)容，多數(shù)由國內(nèi)設(shè)計(jì)并購國內(nèi)設(shè)備來完成增容改造。我公司參加并完成如遼化聚酯廠和浙化聯(lián)聚酯裝置的改造，由于均選用進(jìn)口變頻器，低壓開關(guān)，接觸器等。既保證了設(shè)備可靠性，又降低了設(shè)備成本。

聚酯生產(chǎn)中，有調(diào)速要求的有漿料輸送泵電機(jī)、預(yù)聚反應(yīng)器攪拌器電機(jī)、預(yù)聚物輸送泵電機(jī)、后縮聚反應(yīng)器攪拌器入口電機(jī)、后縮聚反應(yīng)器攪拌器出口電機(jī)、熔體輸送泵電機(jī)、消光劑輸送泵電機(jī)等。聚酯生產(chǎn)過程是一個(gè)連續(xù)的、自動(dòng)化的過程，裝置由DCS(集散控制系統(tǒng))系統(tǒng)集中監(jiān)控，各個(gè)傳動(dòng)部位接收來自DCS的控制指令并回饋相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)給DCS系統(tǒng)。

一般情況下不允許其中某個(gè)環(huán)節(jié)突然中斷，一旦發(fā)生較長時(shí)間的中斷可能導(dǎo)致巨額的經(jīng)濟(jì)損失。因此，在有可能的部位，管道設(shè)計(jì)成兩個(gè)通路，每個(gè)通路設(shè)有傳動(dòng)裝置，可以互為備用，也可同時(shí)工作。后縮聚反應(yīng)器攪拌器出入口電機(jī)對(duì)連續(xù)工作的要求更高，由于該部位電機(jī)本身無法備份，對(duì)變頻器的可靠性要求就大大提高，因此一般要求變頻器設(shè)置二套互為備用，在運(yùn)行變頻器出現(xiàn)故障情況下備用變頻器應(yīng)能盡快投入運(yùn)行，保證連續(xù)生產(chǎn)的需要。

由于聚酯生產(chǎn)裝置對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)可靠性要求較高，滿足電機(jī)的在線啟動(dòng)，重載啟動(dòng)功能及較強(qiáng)的通訊擴(kuò)展功能，我們采用德國西門子變頻器及日本富士變頻器。

聚酯變頻器調(diào)速系統(tǒng)的一次回路構(gòu)成如圖1所示。

由于一套裝置中采用了較多的變頻器，因此變頻器產(chǎn)生的諧波問題就比較突出。為此在變頻器輸入側(cè)和輸出側(cè)均安裝了交流電抗器。輸入電抗器主要起抑制諧波對(duì)電網(wǎng)的污染并有效地改善功率因數(shù)的作用。輸出側(cè)電抗器則主要起抑制高次諧波的作用。變頻器輸出電壓中包含的高次諧波有兩個(gè)不利的影響:一是干擾弱電控制系統(tǒng)，二是在較長的電纜中產(chǎn)生漏電流，這個(gè)漏電流有時(shí)足以使變頻器和計(jì)算機(jī)無法工作。在沒有輸出濾波電抗器情況下，電機(jī)與變頻器之間的最大允許導(dǎo)線長度在100米左右，而使用輸出濾波電抗器時(shí)這個(gè)長度可以達(dá)到600~800米。由于聚酯生產(chǎn)裝置往往比較龐大，電機(jī)與變頻器之間的距離都比較遠(yuǎn)，所以為了保險(xiǎn)起見需加裝電抗器。另外，輸出電抗器對(duì)保護(hù)電機(jī)絕緣也有好處。

上述一次線路構(gòu)成適用于漿料輸送泵、預(yù)聚物輸送泵、熔體輸送泵、消光劑輸送泵、預(yù)聚反應(yīng)器攪拌器電機(jī)等的變頻驅(qū)動(dòng)。對(duì)于后縮聚反應(yīng)器攪拌器出/入口電機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)來說，由于電機(jī)無法備用設(shè)置，為了提高可靠性，采用兩套變頻器互為備用的方式，其一次線路圖如圖2。

這樣設(shè)計(jì)的調(diào)速系統(tǒng)，在遼化、浙化聯(lián)運(yùn)行的都很成功，達(dá)到了工藝要求和增容的目標(biāo)。同國外進(jìn)口的聚酯裝置相比，有如下的特點(diǎn):

(1)可靠性、實(shí)用性高于原進(jìn)口設(shè)備。由于是國內(nèi)設(shè)計(jì)，目的性明確，且設(shè)備均選用國外最先進(jìn)的變頻器和低壓電器，因而在可靠性、實(shí)用性方面都要優(yōu)于原進(jìn)口設(shè)備。

(2)工藝連續(xù)性優(yōu)于原進(jìn)口設(shè)備。原進(jìn)口設(shè)備的不足之處，實(shí)用后做了改進(jìn)，在我們改造中體現(xiàn)出來，更為實(shí)用。

(3)造價(jià)僅為原進(jìn)口的1/3。

8粘膠長絲靜變頻電源

粘膠長絲是以棉籽等做原料的非常受歡迎的化纖產(chǎn)品，出口很多。

粘膠纖維行業(yè)紡絲設(shè)備多數(shù)是高速電機(jī)，眾多的紡錠電機(jī)為150Hz/160V。長期以來，國內(nèi)粘膠行業(yè)一直使用電動(dòng)-發(fā)電機(jī)組中頻電源供電，稱動(dòng)變頻。由于這種方法弊病太多，而逐步采用交流變頻電源供電，稱靜變頻。我公司首先為邵陽化纖廠提供8套150HZ/160V160KW靜變頻電源;接著為吉林化纖廠提供25套150HZ/160V200kW;湖北化纖廠14套;九江化纖廠12套;宜賓化纖廠7套;維坊巨龍化纖廠16套靜變頻電源，均采用日本富士變頻器。邵陽化纖廠是我國粘膠行業(yè)最早自行應(yīng)用靜變頻的廠家，8臺(tái)160kW變頻器分二組供電(每組一臺(tái)備用)。自1992年12月生產(chǎn)以來，比動(dòng)變頻有明顯優(yōu)勢。

(1)可靠。運(yùn)行多年，未發(fā)生故障跳閘。

(2)運(yùn)行穩(wěn)定，電壓、頻率波動(dòng)極小。

(3)調(diào)頻方便，為工廠生產(chǎn)不同捻度的絲餅創(chuàng)造了條件。

(4)噪音小，改善了操作人員的環(huán)境

(5)提高了產(chǎn)品質(zhì)量。該廠一期工程(采用動(dòng)變頻供電)，粘膠長絲合格率僅55.1%，一等品合格率為零，二等品合格率20%。而二期工程(采用靜變頻供電)平均合格率98.12%，一等品合格率為88.7%。

(6)增加了產(chǎn)量。一期工程設(shè)計(jì)能力2000噸/年，試生產(chǎn)半年，產(chǎn)量僅365.53噸，而二期工程設(shè)計(jì)能力1000噸/年，試生產(chǎn)半年，生產(chǎn)長絲685.25噸，大大超過設(shè)計(jì)能力。

(7)節(jié)電13%。

由于靜變頻電源給企業(yè)帶來頗豐的利益，優(yōu)質(zhì)、增產(chǎn)、節(jié)能、降耗、降噪聲。全國15家粘膠長絲生產(chǎn)廠，基本上淘汰了動(dòng)變頻設(shè)備，而選擇了靜變頻電源。

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