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交流电机变频调速技术已成为现代化纤行业必备(3)

2013-06-28 01:04 又降低了设备。
    聚酯生产中，有调速要求的有浆料输送泵电机、预聚反应器搅拌器电机、预聚物输送泵电机、后缩聚反应器搅拌器入口电机、后缩聚反应器搅拌器出口电机、熔体输送泵电机、消光剂输送泵电机等。聚酯生产过程是一个连续的、自动化的过程，装置由DCS(集散控制系统)系统集中监控，各个传动部位接收来自DCS的控制指令并回馈相应的运行状态信号给DCS系统。
    一般情况下不允许其中某个环节突然中断，一旦发生较长时间的中断可能导致巨额的损失。因此，在有可能的部位，管道设计成两个通路，每个通路设有传动装置，可以互为备用，也可同时工作。后缩聚反应器搅拌器出入口电机对连续工作的要求更高，由于该部位电机本身无法备份，对变频器的可靠性要求就大大提高，因此一般要求变频器设置二套互为备用，在运行变频器出现故障情况下备用变频器应能尽快投入运行，保证连续生产的需要。
    由于聚酯生产装置对传动系统可靠性要求较高，满足电机的在线启动，重载启动功能及较强的通讯扩展功能，我们采用德国西门子变频器及日本富士变频器。
聚酯变频器调速系统的一次回路构成如图1所示。

图1    一次线路(单台变频驱动)

    由于一套装置中采用了较多的变频器，因此变频器产生的谐波问题就比较突出。为此在变频器输入侧和输出侧均安装了交流电抗器。输入电抗器主要起抑制谐波对电网的污染并有效地改善功率因数的作用。输出侧电抗器则主要起抑制高次谐波的作用。变频器输出电压中包含的高次谐波有两个不利的影响:一是干扰弱电控制系统，二是在较长的电缆中产生漏电流，这个漏电流有时足以使变频器和无法工作。在没有输出滤波电抗器情况下，电机与变频器之间的最大允许导线长度在100米左右，而使用输出滤波电抗器时这个长度可以达到600~800米。由于聚酯生产装置往往比较庞大，电机与变频器之间的距离都比较远，所以为了起见需加装电抗器。另外，输出电抗器对保护电机绝缘也有好处。

上述一次线路构成适用于浆料输送泵、预聚物输送泵、熔体输送泵、消光剂输送泵、预聚反应器搅拌器电机等的变频驱动。对于后缩聚反应器搅拌器出/入口电机的变频驱动来说，由于电机无法备用设置，为了提高可靠性，采用两套变频器互为备用的方式，其一次线路图如图2。

图2      一次线路(变频器互为备用)

    这样设计的调速系统，在辽化、浙化联运行的都很成功，达到了工艺要求和增容的目标。同国外进口的聚酯装置相比，有如下的特点:
    (1) 可靠性、实用性高于原进口设备。由于是国内设计，目的性明确，且设备均选用国外最先进的变频器和低压电器，因而在可靠性、实用性方面都要优于原进口设备。
    (2) 工艺连续性优于原进口设备。原进口设备的不足之处，实用后做了改进，在我们改造中体现出来，更为实用。
    (3) 造价仅为原进口的1/3。

8  粘胶长丝静变频电源

    粘胶长丝是以棉籽等做原料的非常受欢迎的化纤产品，出口很多。
    粘胶纤维行业纺丝设备多数是高速电机，众多的纺锭电机为150Hz/160V。长期以来，国内粘胶行业一直使用电动-发电机组中频电源供电，称动变频。由于这种方法弊病太多，而逐步采用交流变频电源供电，称静变频。我公司首先为邵阳化纤厂提供8套150HZ/160V 160KW静变频电源;接着为吉林化纤厂提供25套150HZ/160V 200kW;湖北化纤厂14套;九江化纤厂12套;宜宾化纤厂7套;维坊巨龙化纤厂16套静变频电源，均采用日本富士变频器。邵阳化纤厂是我国粘胶行业最早自行应用静变频的厂家，8台160kW变频器分二组供电(每组一台备用)。自1992年12月生产以来，比动变频有明显优势。 （科教范文网 lw.nSeAc.com编辑发布）
    (1) 可靠。运行多年，未发生故障跳闸。
    (2) 运行稳定，电压、频率波动极小。
    (3) 调频方便，为工厂生产不同捻度的丝饼创造了条件。
    (4) 噪音小，改善了操作人员的
    (5) 提高了产品质量。该厂一期工程(采用动变频供电)，粘胶长丝合格率仅55.1%，一等品合格率为零，二等品合格率20%。而二期工程(采用静变频供电)平均合格率98.12%，一等品合格率为88.7%。
    (6) 增加了产量。一期工程设计能力2000吨/年，试生产半年，产量仅365.53吨，而二期工程设计能力1000吨/年，试生产半年，生产长丝685.25吨，大大超过设计能力。
    (7) 节电13%。
    由于静变频电源给企业带来颇丰的利益，优质、增产、节能、降耗、降噪声。全国15家粘胶长丝生产厂，基本上淘汰了动变频设备，而选择了静变频电源。

参考文献
    [1] 王占奎等. 变频调速应用百例[M]. 北京:科学出版社,1999.
    [2] 胡建忠,陈滨岛,杨恒之. 长丝高速纺挤压机变频调速系统研制情况报告[C]. CECE'94 184P.
    [3] 戴思斌. 交流变频调速技术在腈纶生产中的应用[C].  CECE'96  81P.
    [4] 丁永汀,杨 波,吴建锋. 聚酯装置变频调速系统[J]. 电气传动,2002年增刊32卷 351P.
    [5] 林东宇. 粘胶长丝纺丝机全自动静变频电源的研制[J]. 电气传动,2002年增刊32卷 384P.
    [6] 徐晓军,薛建恒,吴剑云. 交流变频调速技术在聚酯生产线上的应用[J]. 电气传动,2002年增刊32卷 339P.