腈綸部1991年引進(jìn)的7臺(tái)再割針梳機(jī)，均采用意大利生產(chǎn)的雙速電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，高速額定轉(zhuǎn)速為1 465r/min.多年來，由于再割針梳機(jī)電氣傳動(dòng)控制故障率高，雙速電機(jī)日常維護(hù)工作量大，部分配件己損壞而無備件，故改造其調(diào)速部分，比較大限度發(fā)揮該設(shè)備的應(yīng)有價(jià)值。

　　交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速是近期發(fā)展起來的高新技術(shù)，它能無級(jí)調(diào)速，具有調(diào)速性能好，調(diào)速范圍寬，反應(yīng)速度快，精度高，效率高，能直接啟動(dòng)鼠籠式三相交流異步電動(dòng)機(jī)，且變頻器本身還具有體積小，重量輕，可靠性能強(qiáng)，節(jié)能效果好，使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。這種調(diào)速技術(shù)在工業(yè)發(fā)達(dá)國家己普遍采用，是電氣傳動(dòng)的主要發(fā)展方向。

　　因此，由交流電動(dòng)機(jī)和變頻調(diào)速器組成的先進(jìn)的多級(jí)頻率調(diào)速系統(tǒng)改造雙速電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)是極為有效的方法。現(xiàn)該7臺(tái)設(shè)備己分批全部改造，經(jīng)過多年的使用，其控制線路及轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)在功能、性能和控制靈敏度等方面均達(dá)到和超過了原進(jìn)口設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。

　　2變頻調(diào)速的原理3對(duì)原電氣傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)分析改造前的再割針梳機(jī)（SMC）電氣傳動(dòng)系統(tǒng)，采用意大利生產(chǎn)的雙速電機(jī)進(jìn)行低速和高速調(diào)速，即由交流接觸器KM1控制電機(jī)的低速運(yùn)轉(zhuǎn)（額定轉(zhuǎn)速725i/min），交流接觸器KM2和KM3由于雙速電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)沖擊電流大，且電機(jī)開停頻繁，故交流接觸器容易損壞。據(jù)記載，改造前平均每臺(tái)每年更換交流接觸器六次，而且雙速電機(jī)日常維護(hù)工作量大，部分配件己損壞而無備件，故改造其調(diào)速部分。

　　通過分析，其控制系統(tǒng)具有如下自動(dòng)控制功能：起動(dòng)、停止、點(diǎn)動(dòng)、面板控制開關(guān)、斷條壓輥停車、繞毛壓輥停車、門罩安全停車、緊急停車。

　　如要對(duì)再割針梳機(jī)電氣傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改造，就必須滿足上述各項(xiàng)功能。

　　4變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1設(shè)計(jì)框圖經(jīng)過一系列分析，首臺(tái)設(shè)備的改造選擇了價(jià)格適中的日本富士變頻調(diào)速器FRN15G9S-4E（23kVA，額定電流30A）和國產(chǎn)三相交流異步電動(dòng)機(jī)Y160L4（15kW額定電流30. 1A）組成的變頻調(diào)速系統(tǒng)。改造后的變頻調(diào)速系統(tǒng)框圖如所示。

　　機(jī)柜梳制針控割氣再電關(guān)于雙速調(diào)速問題，這里利用了變頻器的多級(jí)頻率功能來實(shí)現(xiàn)三相異步電動(dòng)機(jī)的雙速運(yùn)轉(zhuǎn)。在硬件設(shè)計(jì)過程中，使用X1和X2兩個(gè)端子分別控制異步電動(dòng)機(jī)的低速和高速信號(hào)輸入，在參數(shù)設(shè)定中，通過設(shè)定功能參數(shù)碼20和功能參數(shù)碼21的值來調(diào)整電動(dòng)機(jī)低速和高速運(yùn)轉(zhuǎn)速度。

　　4.2變頻調(diào)速器選擇計(jì)算三相異步電動(dòng)機(jī)確定之后，通常應(yīng)根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的額定參數(shù)或根據(jù)交流電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行參數(shù)來選擇變頻調(diào)速器，而選擇變頻器如只考慮容量不考慮電流，極易造成晶體管模塊燒壞。再割針梳機(jī)屬連接性基本恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，而用變頻器供電時(shí)，交流電動(dòng)機(jī)電流的脈動(dòng)相對(duì)于工頻供電時(shí)大，因此計(jì)算變頻器的容量必須留有適當(dāng)?shù)挠嗔浚ǔＲ螅弘妱?dòng)機(jī)的額定電流。

　　根據(jù)實(shí)際測(cè)試，己知所使用的15kW三相交流異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中的比較大電流為20A.根據(jù)P= 1.732UIcSP公式可知電動(dòng)機(jī)實(shí)際比較大功率為：這說明電動(dòng)機(jī)處于輕載運(yùn)行，即電機(jī)的實(shí)際負(fù)載比電機(jī)的額定輸出功率小，這種情況可選擇與負(fù)載相稱的逆變器容量。這里所選變頻器的額定電流應(yīng)滿足：I實(shí)電動(dòng)機(jī)電流實(shí)際運(yùn)行中的比較大電流。

　　（額定電流30A）變頻器符合設(shè)計(jì)要求。

　　4.3電纜選擇計(jì)算變頻器輸出的電壓和頻率是變化的，輸出電壓波形為矩形波，含有多級(jí)高次諧波，將在導(dǎo)線上形成附加功率消耗。因此，變頻調(diào)速電控柜布置時(shí)應(yīng)盡量靠近被控電機(jī)。當(dāng)相隔距離加時(shí)，電纜上的功率消耗隨著電纜長(zhǎng)度的加而加，從而嚴(yán)重地影響整個(gè)裝置的運(yùn)行效率。當(dāng)相距較遠(yuǎn)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)大電纜截面，將電纜阻抗限制在一定范圍內(nèi)，具體按下式計(jì)算。

　　AV允許電壓降（V），取<2%額定電壓；Ie電動(dòng)機(jī)額定電流（A +1X4動(dòng)力電纜，總長(zhǎng)度約10m.這里按電纜長(zhǎng)期工作溫度不超過75 C時(shí)銅的電阻率為0.021其電纜單位長(zhǎng)度的電阻值為電纜電阻（n）電纜長(zhǎng)度（m）電纜電阻率（nmm/m）電纜截面積（mm）滿足設(shè)計(jì)要求。

　　44該變頻調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)該變頻調(diào)速系統(tǒng)反應(yīng)速度快、精度高、效率高，能直接起動(dòng)三相異步電動(dòng)機(jī)。

　　該變頻調(diào)速系統(tǒng)具有調(diào)速性能好和調(diào)速范圍寬等特點(diǎn)，其低速和高速的速度可任意設(shè)定（在0~50Hz內(nèi)），能精確滿足工藝生產(chǎn)要求。

　　該變頻調(diào)速系統(tǒng)控制線路簡(jiǎn)單無需交流接觸器控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，起動(dòng)或點(diǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大的沖擊電流，系統(tǒng)比較安全。

　　該變頻調(diào)速系統(tǒng)具有節(jié)能效果好、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

　　該變頻調(diào)速系統(tǒng)操作方便且具有多種保護(hù)和報(bào)警功能。

　　該變頻器采用的是一種改進(jìn)的負(fù)載調(diào)頻控制方式，因此運(yùn)行時(shí)振動(dòng)低、噪聲小。

　　該變頻調(diào)速系統(tǒng)質(zhì)量可靠，性能穩(wěn)定，故障低，無易損件，因此幾乎不需要維修。

　　45安裝與調(diào)試ElectronicPubli求將變頻器參1數(shù)功能碼在變頻調(diào)速系統(tǒng)安裝完成后，首先對(duì)所有接線作了全面檢查，并確認(rèn)無誤。在系統(tǒng)調(diào)試中，對(duì)變頻器各運(yùn)行參數(shù)指令進(jìn)行設(shè)定，為滿足工藝要速度124m/min）功能碼21參數(shù)設(shè)定為28Hz（線速度239m/min）加速時(shí)間設(shè)定為6s，減速時(shí)間設(shè)定為3s.在首臺(tái)改造設(shè)備的試開車過程中，曾遇到過絲束升頭困難的問題，但經(jīng)過對(duì)線路進(jìn)行詳細(xì)分析，發(fā)現(xiàn)時(shí)間繼電器KT1有問題，其一副延時(shí)斷開觸點(diǎn)接觸不好，消除KT1故障后，絲束升頭立即正常。在以后的其它6臺(tái)設(shè)備的改造過程中，安裝與調(diào)試均順利通過。

　　5小結(jié)年第七臺(tái)改造完畢，其變頻調(diào)速系統(tǒng)經(jīng)過多年的運(yùn)行，狀況良好。我廠7臺(tái)再割針梳機(jī)均己由原雙速電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)改為變頻調(diào)速系統(tǒng)，這樣既解決無進(jìn)口雙速電機(jī)的備臺(tái)問題，又能收到良好的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)還為解決引進(jìn)設(shè)備的技術(shù)改進(jìn)做了有益的嘗試，使引進(jìn)設(shè)備更好地發(fā)揮其優(yōu)越性。

　　a改造后的再割針梳機(jī)，設(shè)備狀態(tài)良好，系統(tǒng)在功能、性能、控制靈敏度等方面均達(dá)到和超過原設(shè)計(jì)的技術(shù)要求。多年的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)踐證明，改造后的再割針梳機(jī)比原系統(tǒng)有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

　　b.電氣故障減少。使用多年來，除電動(dòng)機(jī)正常的周期性保養(yǎng)外，變頻調(diào)速系統(tǒng)至今未發(fā)生任何故障，而原來雙速電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)據(jù)記載，平均每年的故障為18次，設(shè)備維修量大大減少。

　　c設(shè)備備件費(fèi)和維修工作量均大大下降。

　　與改造前相比，1臺(tái)再割針梳機(jī)每年節(jié)約的備件費(fèi)有3 600.00元左右。

　　d減少非計(jì)劃停臺(tái)時(shí)間，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量。

　　與改造前相比，以每年減少非計(jì)劃停臺(tái)三天時(shí)間計(jì)算，1臺(tái)再割針梳機(jī)一年可提高17t左右產(chǎn)量。

　　e利用變頻調(diào)速控制實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。經(jīng)測(cè)試，該再割針梳機(jī)一年節(jié)約用電33028.85度，以我廠工業(yè)綜合用電0. 62元/度計(jì)算改造后的再割針梳機(jī)每臺(tái)每年可節(jié)約電費(fèi)20 f根據(jù)該變頻調(diào)速系統(tǒng)的節(jié)能效益和節(jié)省維修費(fèi)用效果，投運(yùn)20個(gè)月左右可以收回全部投資費(fèi)用，加之提高了毛條產(chǎn)品質(zhì)量等隱形效益，實(shí)際投資回收期會(huì)更短，經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。