引言 化纤生产线是粘胶纺丝类基础行业,同时也是耗能大户,其主要生产工艺都是通过各种泵、搅拌机、空气压缩机来完成。现在倡导节约型社会的今天,而能源的浪费却相当的惊人。目前,这些粘胶泵、水泵和空气压缩机大都处于电动机驱动恒速运转状态,还有企业在运行系统设计时,容量选择的较大,系统匹配不合理,往往是“大马拉小车”,造成大量的资源浪费。如将占绝对多数的非调速型电机改成调速运行,使其耗电量实现随负荷大小而变化,则可节约大量能源,将产生显著的节能效果。现代电力电子技术、交流调速技术的发展使得交流电动机变频调速在频率范围、动态响应、精度要求和使用效果等方面发生了巨大的发展。现在凡是可变转速的拖动电动机都可以用变频来调速从而达到节能降耗的目的,据我们对生产耗电能统计,每季度可节电量34%以上。因此,交流调速技术在化纤行业中的应用具有广阔的发展空间。
一、变频器调速运行的节能原理 实现变频调速的装置称为变频器。变频器一般由整流器、滤波器、驱动电路、保护电路以及控制器(MCU/DSP)等部分组成。首先将单相或三相交流电源通过整流器并经电容滤波后,形成幅值基本固定的直流电压加在逆变器上,利用逆变器功率元件的通断控制,使逆变器输出端获得一定形状的矩形脉冲波形。在这里,通过改变矩形脉冲的宽度控制其电压幅值;通过改变调制周期控制其输出频率,从而在逆变器上同时进行输出电压和频率的控制,而满足变频调速对U/f协调控制的要求。PWM的优点是能消除或抑制低次谐波,使负载电机在近正弦波的交变电压下运行,转矩脉冲小,调速范围宽。 采用PWM控制方式的电机转速受到上限转速的限制。如对压缩机来讲,一般不超过7000r/min。而采用PAM控制方式的压缩机转速可提高 1.5倍左右,这样大大提高了快速增速和减速能力。同时,由于PAM在调整电压时具有对电流波形的整形作用,因而可以获得比PWM更高的效率。此外,在抗干扰方面也有着PWM无法比拟的优越性,可抑制高次谐波的生成,减小对电网的污染。采用该控制方式的变频调速技术后,电机定子电流下降64%,电源频率降低30%,出胶压力降低57%。 异步电机的转速n可以表示为:
由变频调速原理可知,调节供胶流量,原则上有二种方法;一是节流调节,开大供胶阀,流量上升;关小供胶阀 ,流量下降。调节流量的第二种方法是调速调节,胶泵转速升高,供胶流量增加;转速下降,流量降低,对于用胶流量经常变化的场合,采用变频调速调节流量。 |