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抬升国内纤维短物料加工线扼制体系能力的

抬升国内纤维短物料加工线扼制体系能力的

点击数:7426 次   录入时间:03-04 11:52:16   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

 1国外化纤短纤维生产线控制系统特点1.1德国Fleissner公司(1)该公司30kt/a涤纶短纤维后加工生产线采用交流变频同步调速传动,共用11台交流变频电动机,总容量为2300kW,电机的最大功率为500kW,最小功率为4kW.(2)变频器采用了德国西门子公司的产品,容量在300kW以下采用IGBT元件,300kW以上采用GTO元件。主回路采用共直流母线方案。(3)各变频电动机的轴端装有光电编码器,速度信号反馈到变频器,组成闭环系统。

  1.2日本Exlan公司1)该公司10kt/a湿法腈纶短纤维纺丝、后加工生产线采用交流变频调速控制系统,系统由变频器、同步电机以及异步电机加测速反馈组成,系统同步精度为0.5%,工艺速度180m/s.共采用43台电机,其中14台为同步电机,其余为异步电机,总容量262.95kW,最大电机的功率45kW,最小电机的功率0.75kW.2)变频器、电机均采用日本富士公司产品,变频器为G7系列。生产线中热牵伸机的六辊与七辊之间要求有较大的拉伸比(4~5倍),因此六辊电机在正常运行时处于发电状态,在控制方案上采用了六辊、七辊变频器共整流供电方式,使得六辊电机发电运行时的能量反馈到直流母线。六辊驱动装置为富士G7D(逆变器),是富士公司根据上海金阳腈纶厂的要求特殊设计的产品;七辊变频器G7S,两者共用G7S的整流部分。3)系统采用富士MICREX-F系列PLC实现逻辑运算,对数字量、模拟量信号进行处理,并完成变频调速系统同DCS系统的数据通讯。

  2国产化纤短纤维生产线控制系统特点2.1丹东化纤公司(1)该公司10kt/a粘胶短纤维纺丝生产线采用交流变频调速传动,共采用23台交流变频电机,总容量为202kW,最大电机的功率为30kW,最小电机的功率为4kW.(2)变频器采用欧洲ABB公司的ACS501系列产品,设有RS485串行口,前集束机、中集束机和牵伸机的变频器主回路采用共直流母线方案,解决在纺毛型纤维产品时,牵伸力大引起的倒拖问题。(3)系统设计采用了无速度反馈的转差补偿变频调速方案。

  生头、故障处理等用低速,正常生产用高速。曳引机和切断机还设置超高速,用以加速处理切断平台上的堆丝。

  2.2江苏港鹰集团公司(1)该公司3kt/a丙纶短程纺生产线采用交流变频调速传动,主机共用8台交流异步电机,总容量为86.5kW,最大电机的功率为30kW,最小电机的功率为4kW.(2)变频器采用富士G9S系列产品,为解决拉伸过程中电机倒拖而不能保持定拉伸比的问题,在头道牵伸机变频器上加装了制动单元。(3)系统设计没有采用速度反馈,普通异步电机开环状态下运行。

  2.3淄博合纤厂(1)该厂10万t/a湿法腈纶生产线工艺及控制方式与Exlan公司生产线相近,不同点在于电气设备选型方面更先进,实现部分产品国产化。(2)变频器采用富士G9S系列产品,电机已国产化。(3)除纺丝机采用同步电机以外,其余电机均采用变频专用电机加光电编码器。

  3几个主要技术问题的探讨3.1拉伸比控制精度问题根据化纤短纤维生产线的工艺要求,丝束要进行拉伸,拉伸倍数分配确定以后,在整个生产过程中其拉伸比要求不变,从而保证纤维产品质量。

  传统的方法采用长边轴集体传动,或采用无级变速器分部传动。当用长边轴传动方式时属硬同步,可以做到拉伸比绝对不变。但当采用变频同步调速传动时是属软同步,就会产生拉伸比的控制精度问题,各单元机首先要求保证能保证拉伸比的精度。

  根据国内外化纤短纤维生产线发展情况分析,采用变频同步调速系统基本可分为3种类型。

  a.每个单元机采用了高精度的变频器、同步电动机或交流变频专用电动机,并且采用了光电编码器检测速度数字信号反馈到变频器,组成一个闭环系统来提高单机稳速精度,这样的系统其单机稳速精度可达0.1%,保证了高精度的拉伸比。b.单元机采用高精度变频器、交流变频专用电动机,并采用变频器本身具有的转差补偿功能提高特性硬度,这样的系统其单机稳速精度可达0.5%.c.单元机采用高精度变频器,普通交流异步电动机,不加速度反馈或转差补偿。其稳速精度低,约在2%左右。

  以上3种方案国内均有采用,a类适用于要求高牵伸比精度的生产线,但系统较复杂,成本高。b类的系统采用转差补偿的方法。既保持了较高的精度,系统不算复杂又较可靠,在满足生产工艺要求的前提下,应是较适合国情的方案,特别对国内老机技术改造更适用。

  3.2倒拖问题的解决办法化纤丝束在拉伸时产生很大的拉伸力,前道牵伸机被后道牵伸机拖着运转(称倒拖),无法保持设定好的拉伸比,不能进行正常生产。在变频同步传动系统中解决的办法有3种方案。

  a.倒拖单元机配用的变频器不采用一般通用的变频器,而选用可逆的变频器,当发生倒拖时,电动机处于发电机状态,其能量直接反馈到电网。这种方案的成本高,到目前为止尚未见到在化纤生产上使用。b.采用共用一套整流装置,组成共直流母线,逆变器分开共各单元电动机的方案,当倒拖时,其能量通过共直流母线反馈到主拖动电机。共直流母线的另一种结构方式为各单机采用通用变频器,将其直流整流器输出端并联,组成共直流母线,实践证明也是可行的。c.在倒拖单元的配套变频器上加装制动单元,其能量消耗在制动电阻上。b,c方案目前国内化纤短纤维生产线上均有采用。c方案把能量消耗在制动电阻上,消费了能源,因此b方案较为理想。

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