印染工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備基本分四個(gè)部分:前處理(燒毛捎虚、冷軋、煮漂套尤、絲光泳柴、氯漂等)、染色和印花笋妥、后整理懊昨、成品設(shè)備。前三部分設(shè)備大多都是多單元傳動(dòng)聯(lián)合機(jī)械春宣,每一單元需一臺(tái)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)酵颁,而各傳動(dòng)單元必須同步運(yùn)行,保證正常生產(chǎn)月帝,以達(dá)到工藝要求躏惋。成品設(shè)備是由單一電機(jī)來(lái)完成,不需同步(原用滑差電機(jī)調(diào)速控制嚷辅,現(xiàn)大多用變頻器調(diào)速控制)簿姨。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,工藝要求生產(chǎn)設(shè)備保持同步和恒張力控制簸搞。生產(chǎn)設(shè)備要滿(mǎn)足所加工印染產(chǎn)品的質(zhì)量要求扁位。故先進(jìn)、可靠和經(jīng)濟(jì)的電氣控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的重要因素攘乒。
九十年代贤牛,中國(guó)生產(chǎn)的印染設(shè)備大多都是采用模擬直流調(diào)速系統(tǒng),使用直流調(diào)速系統(tǒng)控制主要優(yōu)點(diǎn)是比較經(jīng)濟(jì)袁挟;缺點(diǎn)是低速同步協(xié)調(diào)能力較差、大馬拖小車(chē)能耗大遣备、電機(jī)維修工作量大拘栅。
九十年代后期,很多生產(chǎn)印染設(shè)備的企業(yè)和直接用戶(hù)為了提高自身產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益休贴,紛紛選擇新的先進(jìn)技術(shù)——變頻同步調(diào)速控制系統(tǒng)角涯。
一弓慨、交流變頻同步調(diào)速系統(tǒng)的選擇
針對(duì)印染廠(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境的高溫、腐蝕性液(汽)體腻区,使用封閉的交流異步電動(dòng)機(jī)和交流變頻同步調(diào)速控制技術(shù)是理想的選擇淤写。使用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)解決了原來(lái)直流調(diào)速系統(tǒng)同步協(xié)調(diào)能力差、調(diào)速范圍小份良、可靠性較差示宫、維修工作量大等問(wèn)題。
目前,印染機(jī)械設(shè)備電氣控制的同步調(diào)速系統(tǒng)普遍使用變頻器+同步控制器(或DA汗忠、AD模塊)+松緊架上的程行開(kāi)關(guān)等來(lái)完成卸酿。該種控制模式所存在的問(wèn)題如下:
1、系統(tǒng)成本昂貴穿扳;
2衩侥、調(diào)試復(fù)雜;
3矛物、維護(hù)成本高茫死;
4、電氣控制的故障率高履羞;
深圳市英威騰電氣股份有限公司針對(duì)這一缺陷峦萎,量身研制了一整套完整的解決方案,開(kāi)發(fā)出一款功能齊全的CHV170系列張力控制型變頻器吧雹。印染機(jī)械的同步控制由CHV170變頻器處理完成骨杂,張力反饋信號(hào)直接送入變頻器,英威騰CHV170變頻器內(nèi)部設(shè)計(jì)了張力-速度閉環(huán)的模糊PID控制雄卷,從外圍上解決了線(xiàn)速度同步控制搓蚪;在內(nèi)核控制模式方面又配置了高性能的矢量控制技術(shù)(SVC/VC),能滿(mǎn)足普通變頻器難以達(dá)到的低速驅(qū)動(dòng)能力丁鹉,高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩在矢量控制模式下妒潭,CHV170變頻器從0.5HZ開(kāi)始就能獲得最大150%起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,變頻器的穩(wěn)速精度可達(dá)+1%榆博。
英威騰CHV170系列張力控制型變頻器具有良好的低頻轉(zhuǎn)矩特性仲及,優(yōu)秀的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力,可實(shí)現(xiàn)高精度的速度控制侧焚。
另外,英威騰CHV170系列變頻器還能進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制锭偿,可實(shí)現(xiàn)低成本,高精度的中心收放卷的張力控制。
推薦方案的優(yōu)勢(shì):
1摆地、同步控制技術(shù)先進(jìn)挂剪,精度高;
2、系統(tǒng)調(diào)試簡(jiǎn)單她打;
3狰碟、維護(hù)成本低廉;
4栽埠、控制系統(tǒng)可靠性?xún)?yōu)钉呐;
5、系統(tǒng)電氣控制成本低镶骗;
6桶现、三件一體化(同步控制、張力行程控制卖词、變頻器)巩那;
二、交流變頻同步調(diào)速原理:
例1此蜈、東莞鵬鷗實(shí)業(yè)公司改造的LHM--142高速絲光機(jī)即横,整機(jī)傳動(dòng)流程為:1#軋堿——2#軋堿——進(jìn)布軋車(chē)——布夾——出布軋車(chē)——直輥——1#軋車(chē)——1#水箱——2#水箱——1#蒸箱——2#軋車(chē)——2#蒸箱——3#蒸箱——4#蒸箱——3#軋車(chē)——4#軋車(chē)——三柱烘筒——落布,共20個(gè)傳動(dòng)單元裆赵。
原整機(jī)采用可控硅調(diào)壓裝置及二十臺(tái)直流電機(jī)組成的多單元同步拖動(dòng)系統(tǒng)东囚,直流電機(jī)之間同步控制由松緊架通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。采用重錘擺桿控制恒張力战授,響應(yīng)較慢页藻,同步性能較差。電氣經(jīng)常出現(xiàn)故障植兰,造成斷布等問(wèn)題份帐,嚴(yán)重影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。
改造后交流變頻同步調(diào)速系統(tǒng)全機(jī)以布夾為主令單元楣导,布的張力由松緊架原來(lái)的重錘改為汽缸用氣壓控制捎霍。調(diào)式簡(jiǎn)單,同步性能良好漏匿。
原來(lái)用直流控制造成的經(jīng)常斷布的現(xiàn)象不再發(fā)生缨吸。操作工不再為斷布而煩躁,正常生產(chǎn)使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定衅洞,充分提高了生產(chǎn)效率源照。
所有同步調(diào)速控制都由英威騰CHV170系列張力控制型變頻器來(lái)完成,材料費(fèi)節(jié)省近2萬(wàn)元(如省掉同步器流肢、電線(xiàn)等材料)锁销。操行簡(jiǎn)單方便,經(jīng)濟(jì)實(shí)惠期位。
如下是工藝和電氣流程圖:
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例2们袜、江蘇無(wú)錫聯(lián)昌印染廠(chǎng)的卷染機(jī)采用雙電機(jī)(放卷+收卷)進(jìn)行對(duì)布匹染色加工的控制方案必工。
卷染機(jī)是一個(gè)典型的中心卷曲控制系統(tǒng)择常,系統(tǒng)使用英威騰CHV170變頻器和FT-A型電腦數(shù)控器,配置通訊卡堰怜、PG測(cè)速反饋卡。
一滋戳、主要性能指標(biāo)
1钻蔑、實(shí)現(xiàn)恒速度,恒張力控制奸鸯;
2咪笑、自動(dòng)往復(fù)卷繞;
3娄涩、慢加速和慢減速功能窗怒,速度調(diào)節(jié)30m/min-120m/min,可任意設(shè)定蓄拣;
4扬虚、張力加減功能,張力調(diào)節(jié)為30檔(3kg-50kg范圍)球恤;
5辜昵、布厚為0.01mm-2.00mm內(nèi)任意設(shè)定;
6咽斧、自動(dòng)記道堪置;
7、可選布卷往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)糯锦,擺動(dòng)攒陋;
8、染液溫度控制值膝;
9筒煌、染液循環(huán);
10咆比、出布速度設(shè)定戒舆。
二、主要設(shè)定參數(shù)如下:
上卷:記錄上滾筒上布的圈數(shù)扩芋。
退卷:記錄退滾筒上布的圈數(shù)睦柏。
速度:?jiǎn)挝?M/Min,最大120M/Min。
張力:張力調(diào)節(jié)為30檔(3kg-50kg范圍)聪痢;
布厚:?jiǎn)挝?.01mm赶馍,指的是單層布的厚度。
道數(shù):需要運(yùn)行的道數(shù)翼袒。
電氣控制圖:
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結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單摘甜,控制精度高,且節(jié)能效果極佳,能滿(mǎn)足在卷染機(jī)上布匹恒張力襟衰、恒線(xiàn)速度的工藝要求贴铜。
例3、廣東大唐印染廠(chǎng)的美國(guó)莫里森預(yù)縮機(jī)瀑晒,整機(jī)的傳動(dòng)流程:進(jìn)布——橡毯——呢毯——落布绍坝。
原電氣控制每一個(gè)傳動(dòng)單元為單獨(dú)的直流電源調(diào)速控制,電路復(fù)雜苔悦,調(diào)式轩褐、維修、操作比較麻煩玖详。比如縮水率系統(tǒng)就有好幾個(gè)儀器才能完成把介。經(jīng)常出現(xiàn)故障,使用英威騰CHV170變頻器進(jìn)行改造后蟋座,復(fù)雜的電氣控制變得簡(jiǎn)單化拗踢,所有電氣控制直接由變頻器完成。操作簡(jiǎn)單方便蜈七、故障率大大降低秒拔,充分提高生產(chǎn)效率。
如下是設(shè)備電氣流程圖薛津;
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例4恐呢、廣東普寧達(dá)美印染廠(chǎng)原荷蘭STORK生產(chǎn)的園網(wǎng)印花機(jī),全機(jī)分五個(gè)傳動(dòng)單元症妻,12套色节婶,整機(jī)的工藝流程:進(jìn)布——印花——烘房——烘筒(另加)---落布。原機(jī)是直流調(diào)速控制追临,(進(jìn)布+印花+烘筒+落布)由調(diào)壓器調(diào)壓再經(jīng)過(guò)二極管整流供電享积,烘房由獨(dú)立直流電流供電,此電源經(jīng)常出現(xiàn)故障蘑弊,和主機(jī)印花不同步等現(xiàn)象履岂,而且導(dǎo)布速的同步性能較差,造成對(duì)花不準(zhǔn)確掘缭,影響產(chǎn)品品質(zhì)函强。使用英威騰CHV170變頻器改造后,同步性能極佳觅冈,解決了低速不同步反璃、對(duì)花難等生產(chǎn)難題,節(jié)能效果顯著假夺,故障率減少了30%淮蜈,維修保養(yǎng)的工作量也大大減少斋攀。充分提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
如下是該機(jī)的主電控圖梧田;
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三淳蔼、本變頻器同步調(diào)調(diào)速系統(tǒng)拖動(dòng)的特點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)
使用英威騰的CHV170系列張力控制型變頻器柿扣,可以省去松緊架上的限位開(kāi)關(guān)肖方,從而減少一個(gè)故障環(huán)節(jié)。不用同步控制器未状、不用DA或AD模塊,不用電腦主令給定板析桥,又減小了一個(gè)故障環(huán)節(jié)司草。既省材料又省力氣。
2泡仗、經(jīng)濟(jì)實(shí)用
整機(jī)傳動(dòng)單元埋虹,(選用英威騰CHV170系列張力控制型變頻器)只需花購(gòu)買(mǎi)變頻器的錢(qián),就能達(dá)到同步調(diào)速控制的目的裁愉,和其它變頻器相比驳辖,每臺(tái)機(jī)器按十個(gè)傳動(dòng)單元計(jì)算,可以節(jié)省一萬(wàn)多元属缚,何樂(lè)不為体咽!
3、高穩(wěn)定性
CHV170系列張力控制型變頻器傳遞函數(shù)為積分環(huán)節(jié)隧鸠,因加速時(shí)間較小飒迅,可
近似為比例環(huán)節(jié)。交流電機(jī)近似為一個(gè)慣性環(huán)節(jié)懊玖,松緊架為一個(gè)比例環(huán)節(jié)泌弧,干擾來(lái)自電源電壓及負(fù)載波動(dòng),因變頻器有穩(wěn)壓功能力鹰,且采用矢量控制翻框,干擾量可忽略不計(jì),這樣系統(tǒng)為典型的I型腺首,系統(tǒng)穩(wěn)定性高信粮。
實(shí)用證明,該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)可靠性高偷拔,輸出線(xiàn)性較好蒋院,速度平穩(wěn)。在系統(tǒng)加減速給定時(shí)莲绰,松緊架始終保持水平位置欺旧,保證系統(tǒng)張力恒定及速度同步的控制要求姑丑,最低車(chē)車(chē)速為5米/分,最高車(chē)速設(shè)計(jì)為100米/分辞友。
4栅哀、理想的調(diào)速范圍
變頻器組成多單元同步調(diào)速系統(tǒng)本質(zhì)上為分電源方式,與傳統(tǒng)的印染機(jī)械直流共電源方式相比称龙,調(diào)速范圍大大增加留拾,CHV170系列張力控制型變頻器在1HZ時(shí)可達(dá)100%的額定轉(zhuǎn)矩,因此理論上調(diào)速范圍可達(dá)到1:50。導(dǎo)布速為5米/分鲫尊,最高車(chē)速為100米/分痴柔,調(diào)速范圍為1:20。
四模博、結(jié)論
使用英威騰CHV170系列張力控制型變頻器同步調(diào)速控制系統(tǒng)溅蓖。我們已成功改造了東莞鵬鷗實(shí)業(yè)公司的LHM-142高速絲光機(jī)、汕頭麗禾印染公司的退煮漂聯(lián)合機(jī)攘调、嘉興新天紡織印染有限公司的卷染機(jī)剥讼、浙江海神公司的LMH180皂洗機(jī)、廣東海潤(rùn)印染廠(chǎng)的美國(guó)莫里森預(yù)縮機(jī)拾哈、廣東普寧達(dá)美印染廠(chǎng)原荷蘭STORK園網(wǎng)印花機(jī)等乞芳。經(jīng)過(guò)近一年的運(yùn)行,這套方案的電氣同步調(diào)速系統(tǒng)性能良好染痊,故障率大大減少细抠,生產(chǎn)效率提高了10%~25%。由此可見(jiàn)樱搪,CHV170系列張力控制型變頻器在印染工業(yè)的應(yīng)用非常成功亭弥。不但給操作工帶來(lái)操作上方便,也給電氣維修技術(shù)人員帶來(lái)捷徑离秸。同時(shí)節(jié)省成本粮剃,充分提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。
英威騰CHV170系列張力控制型變頻器是交流同步調(diào)速控制的理想選擇!