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隨著計算機技術和電力電子技術的發展，交流變頻調速技術正逐步取代交流串級調速、直流調速等電氣傳動方式。采用交流電機變頻調速技術可以提高機械的控制精度、生產效率和產品質量，具有優良的控制性能和顯著的節能效果。交流異步電動機結構簡單，堅固耐用，便于維修保養,,適用于各種工作環境。經編行業運用變頻調速技術對老式經編機的電機調速方式進行改造可以提高產品竟爭力，增加企業經濟效益。 1 電機和變頻器選擇 德國MRGJSF36/1/18型電腦經編機是上世紀八十年代初的產品。該機采用直流電機來調節車速，起、停不平穩；直流電機維修保養工作量大；直流調速裝置老化淘汰 ，故障多，可以改為三相交流電機變頻調速。將原GF132LM型直流電機（6.1KW,16A,1500r/min）改為Y132M-4型交流異步電機(7.5KW,15.4A,1440r/min),安裝外形尺寸一樣,電氣性能數據比較接近。根據經編機電氣控制原理及電機調速原理，經綜合比較，選擇三菱通用變頻器FR-F740-11K（11KW，400V，23A）代替原直流調速裝置。 2 改造方法 a. 拆掉直流電機和制動器（變頻器具有制動功能），其電樞、勵磁、脈沖發生器及調節器等控制部分電源均拆掉。 b. 裝上交流電機和變頻器，另加20A自動斷路器控制變頻器三相電源，變頻器輸出端U、V、W直接引到主電機M205上。 c. 利用快車接觸器K314的一對常開觸頭作為變頻器的起動信號。 d. 變頻器報警輸出端B、C接至機器準備繼電器K310線圈回路，一旦故障報警，變頻器立即跳閘并自鎖保護。 e. 利用K314的一對常閉觸頭和一只按鈕與復位端RES、公共端SD串聯，可在變頻器故障跳脫時用按鈕使變頻器復位，而機器正常運轉時不會使變 頻器復位。 f. 利用原直流調速電位器R209作為變頻器頻率設定信號（模擬量），調節交流電機速度。 g. 用變頻器代替直流調速裝置，原快動、慢動和停止按鈕保持不變，以方便擋車工操作。 3 調試運行 變頻器調試的基本步驟是空載通電檢驗,帶電機空載運行,帶載試運行及機器統調。從操作面板上輸入有關參數，滿足生產工藝要求。 3.1 空載通電檢驗 a. 按照改造后的經編機主電機驅動電路圖進行接線，接通三相電源。 b. 檢查變頻器顯示窗的出廠顯示是否正常。 c. 熟悉變頻器的操作和故障代碼。 3.2 帶電機空載運行 a. 設定變頻器的基準頻率（電機額定頻率）和基頻電壓（電機額定電壓）。 b. 設定電子過電流保護。一般為電機額定電流。 c. 設定上下限頻率。防止輸出頻率過高損壞設備，還可作限速使用。 d. 設置轉矩特性。根據變頻器使用說明書V/F類型圖和負載特點，選擇恒轉矩負載。提高低頻時電機的起動轉矩（轉矩提升），使電機輸出轉矩滿足 機械負載起動的要求。 e. 變頻器分別在面板運行模式和外部運行模式下起動、停止電機，觀察電機運行是否正常，方向是否正確。 3.3 帶載試運行 a. 設定加減速時間。通常按負載和經驗先設定較長加減速時間，通過起、停電機觀察有無過流報警，然后逐漸縮短加減速時間，以運轉中不發生報警為原則。 b. 若起、停電機過程中變頻器出現過流報警，應重新調整加減速時間或轉矩提升量。 c. 若起動電機時仍出現過流報警，試試簡易磁通矢量控制，提供大的起動轉矩和充足的低速轉矩。 3.4 機器統調 變頻器設定為外部運行模式，起動、停止經編機，速度由電位器R209調節，觀察電機及機械負載運行是否平穩、加減速是否平滑，產品工藝質量是否滿足要求。 經反復調試，變頻器主要參數設置如下： Pr0---轉矩提升 3% Pr1---上限頻率 50 Hz Pr2---下限頻率 0 Hz Pr3---基準頻率 50 Hz Pr7---加速時間 7 s Pr8---減速時間 5 s Pr9---過電流保護 15.4 A Pr11---直流制動時間 0.2 s Pr19---基波頻率電壓 380 V Pr79---運行模式選擇 2 Pr80---電機功率 7.5 KW 4 應用效果 4.1 提高產品產量 變頻器調速機速一旦設定后，經編機運行平穩，加減速平滑，機械磨損減少，機速提高，產量提高，設備利用率提高。 4.2 提高產品質量 MRGJSF型經編機原來的起制動方式會使布面出現橫向條紋（橫檔）。采用變頻調速后，變頻器內部具有的矢量-轉矩控制技術保證了電機良好的起動性能，實現了電機的軟起動。開停機時電機轉速增加和減少的速率可根據工藝要求預先設定，因此達到了平滑無極變速，消除了停機橫檔，減少了紗線斷頭。自從設備改造運行后，次品減少，產品質量明顯提高。此外，變頻器具有的動態響應快、過載能力強、機械特性硬等性能有利于工藝質量的穩定和提高。 4.3 減少維修費用 采用變頻調速技術，減少起動電流和運行電流，實時控制功率的輸出，節省電能。原直流調速裝置老化淘態，電路復雜不通用，故障頻繁。改為通用的變頻調速后，電路簡化，故障少，維修方便。變頻器具有較強的保護功能和診斷功能，根據故障顯示代碼能夠確定故障原因，縮小故障范圍，減少故障查找時間。改為交流異步電機后，電機維修保養工作量大大減少，導紗針、織針、針芯等配件消耗量也相應減少，因而提高了設備總體運轉率，減少了設備維修費用，延長了設備使用受命。 4.4 投資少，見效快 經編機改造為交流電機變頻調速后，投入產出比高，一般半年內即可收回成本。 5 結束語 采用變頻調速技術改造老式經編機，可靠性高，維修費用低，節能降耗，操作方式沒有改變，深受維修人員和操作人員歡迎，給國內經編行業帶來巨大的經濟效益。 |
