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关于音频转录文字的一些反省与分享 - 简书
关于音频转录文字的一些反省与分享
最近参加了幸福进化俱乐部的一些志愿者工作,和各行各业的人士呢能共同交流,是一件快乐的事,由于工作的原因还耽误一些进度,真的是过意不去。概述本次进行了10分钟左右的音频转录文字的工作,遇到了很多不足和一些问题,自己也有一些想法,在此写下来,供大家参考,以下是我遇到的问题及反省。问题与反省首先,本次大约10分钟音频转录工作,大约花了1.5个小时,效率非常低,这个还是使用了工具的前提下,不可想象没有工具的情况是什么样子的。1. 遇到了之前都会出问题的情况是,每次有点小得意的话,这件事八九成会出现问题,哪怕只有自己知道的小得意也不行,这次对我提个醒,做事的时候还是踏踏实实的做好事,在心里有膨胀的期间能意识到自己情绪的波动,以前自己有训练的系统来帮助自己“意识到”,自己的训练系统最近正在重建中,希望能早些恢复帮助自己。2. 时间超出预期30分钟左右,这个是之前准备不充分导致的,加上风险估计不足。这个准备工作做好之后应该可以减少一部分时间,至少网络下载部分可以分散到其它的时间进行,把任务进行分解,分给不同的时间片来处理。3. 在做转录之前,自己在网上找方法的时候遇到一个以前就解决的思维定势:开始直接找到的是“如何把音频文件转为文字软件”,然后搜到了大部分不符合预期的软件,之后去掉了软件二字,找到了网友说的,用电脑和手机讯飞收入法结合使用,这个方法突然让我想到了之前的解决问题方法:直接不能达到目的地,那么有没有间接到达目的地的方法呢?自己把这些思维都忘得差不多了,也就证明了最近工作上出现了不动脑子的平淡期,自己需要考虑工作上进行调整了。之前自己转录过程中工具分享以下是一些分享,下面的一些工具我看到已经有人用过了,我就班门弄斧一下,不足之处还请大家多多包涵:工具:电脑(qq影音)+手机(讯飞输入法+便签)1. 没有找到合适的直接转换软件使用,所以使用了间接的方式,下面有两种可行的方法:
使用电脑播放,使用讯飞输入法语音输入到便签中。
自己读取内容,使用讯飞输入法语音输入到便签中。2. 经过权衡(没有进行测试),音频文件的语速、清晰度,还有讯飞的识别率出错率,环境的噪音等综合考虑之后选择了b方案,自己的语速和清晰度都是可控的。3.
QQ影音设置的0.5倍速,加上键盘左右箭头调整播放的音频前进后退。4.
然后就是带上耳机,播放音频,自己打开手机的便签和讯飞语音输入,这个怪异的姿势可以了。注意点:讯飞输入法出现错误的频率大概在8%左右(比如,明明开着网络提示说离线识别,还有一会直接识别后不出字),识别正确率在95%左右。音频降速播放之后有些失真。改进的一些思考昨天测试了一下讯飞听写,效率让人赞叹。1. 音频分段,每段大约也是10分钟,qq影音可以做到,大约截取10分钟的话花费30秒左右。2. 使用讯飞听写,大约10分钟,在一分钟之内进行转录完成,识别率高于95%,剩下的进行校验就行了,每个人校验1遍大概在20-30分钟左右。以上的时间缩短了1个小时,效率提升了3倍。希望对大家有所帮助。
IT人,喜欢个人成长等之类;慢慢来,持续做。
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其实像今天这种日子,没有人知道我多希望他能来,因为人很多,又是各种年龄...变频器在罗茨风机上的节能应用-中国变频器网
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>> 正文变频器在罗茨风机上的节能应用 & &  & &来源:广州锐亿自动化机电设备有限公司(梅州办) 添加人:Better 添加时间: 0:44:001目
变频器的基本理论(1-7页)
1、什么叫变频调速技术
2、V/F控制通用变频器
3、矢量控制变频器(V/C)
4、变频器的优点
5、变频调速带来的惊喜
6、变频器的选型
第二部分 MMC产品简介(8-12页)
5、 密封柜
10、 G7、G9、V9技术特性
11、 A11、G11、E11、V11的技术特性
变频器在各行业的项目指导(13-21页)
MMC产品行业应用案例(22-93页)
1、 运动行业
2、 塑料行业
3、 拉丝行业
4、 纺织行业
5、 化纤行业
6、 机床行业
7、 提升行业
8、 印刷包装行业
9、 石化行业
10、 风机泵类
11、 空压机
12、 其他行业
13、 水泥;陶瓷;冶金行业
变频器的基本理论
一、 什么叫变频调速技术,
它是一种以改变电机频率和改变电压来达到电机调速目的的技术。
大家都知道,目前,无论哪种机械调速,都是通过电机来实现的。从大范围来分,电机有直流电机和交流电机。过去的调速,多数用直流电机,由于直流机调速容易实现。但直流机固有的缺点:滑环和碳刷要经常拆换,给人们带来太大的麻烦。因此有人就想,如果把可靠简单的笼式交流电机用来调速那该多好!因而就出现了定子调速、变极调速、滑差调速、转子串电阻调速、串极调速、液力偶和调速等交流调速方式。当然也出现了滑差电机、绕线式电机、同步机、这些都是交流电机。
到 20 世纪 80 年代,由于电力电子技术,微电子技术和信息技术的发展,才出现了对交流机来说最好的变频调速技术,它一出现就以其优异的性能逐步取代其它交流电机调速方式,乃至直流电机调速,而成为电气传动的中枢。因而说变频调速是时代的产物,只有在技术高度发展的今天,才能实现。为什么说它是基于电力电子、微电子、信息技术发展的产物?一是它的逆变部分都基于电流很大、电压很高的 SCR 、 GTR 、 IGBT 、 GTO 、 MCT 等电力电子器件来完成的。那么,什么叫逆变呢?逆变就是将直流电源改变成交流电源的过程( DC ― AC ),而交流变直流就叫整流( AC ― DC )。二是它的控制部分和负载状态的检测是由 CPU来完成,这是微电子器件发展的结果。三是内置 4 ― 20mA 接口和 RS485 接口可以和仪表、 DCS 相接,通过总线 Profibus 、 Interbus 通讯。
二、 V/F控制通用变频器
控制交流电机的定子电压和频率, 即维持V/F不变就能产生恒定磁通转矩其缺点是
1) 不能恰当的调整电机的转矩补偿和适应负载转矩的变化,通常表现为低频力矩不足150•%/3HZ
2) 无法准确控制电动机转速,控制精度±2%,调速比1:40
3) 转速较低时无法克服较大的静摩擦力
4) EMC电磁兼容性较差
三、 矢量控制变频器(V/C):
分为有速度传感矢量控制和无速度传感矢量控制
用模仿直流电机的控制方法控制交流异步电机即采用了转子磁场定向的控制方式,即对异步电机进行坐标变换,等效成直流电机的控制方式。在三相坐标系下的定子交流电流通过三相/两相变换,可以等效成两相静止坐标系下的交流电流,再通过按转子磁场定向的旋转变换,等效成同步旋转坐标系下的直流电流相当于直流电机的励磁电流,相当于直流电机中同转矩成正比的电枢电流。由于无论电机处在什么状态,运行或静止,维持其励磁电流恒定,而转矩的大小只要独立调节电枢电流,故可以使异步电机始终处于高动态的状态.通过变频器对电机的自动侦测,精确测量了定子的电阻和电感,从而使励磁电流恒定,即恒定磁通。再由于电机转差频率,即当磁控制部分可迅速计算出实际转差频率,从而给出定子精确的旋转频率,使电机转速保持不变,提高了电机面对负载变化的运行稳定性。如下图所示:
其特点是获得改进的低速可运行特性,变负载下的速度调节能力也得到改善,同时可以获得较高的启动转矩,这在高磨擦与惯性负载的启动中有明显的优势。矢量控制模式的吸引人之处在于利用最小的附加费用,就可以获得大大增强的性能,包括:低速特性、转矩响应及定位能力等。其性能接近伺服驱动,可以拓展需要更精确负载定位控制的场合。转矩为150%±0.02%(带PG)
四、变频器的优点:
1、调速非常方便,而且能获得直流调速相媲美的性能;2、节能 3、 很方便的实现自动控制 4、 软起软停 5、过压欠压保护 6、输入输出缺相保护 7、 过流保护 8、环保性
9、强大的监视功能保户 10、提高产品质量
五、变频调速带来的惊喜
1、四分之三的风量节省多少电力?
某厂风鼓风机,电动机容量为45kW。原装置是通过调节出风口的风门来调节风量的,在正常情形下,进线电流为78A。
配用变频调速器后,出风口风门保持在最大位置,依靠调节电动机转速来调节风量,结果,在所需风量与上述正常情形相同时,进线电流只有20A。工作频率是40Hz。
两者对比,后者的取用电流只有前者的四分之一多一点,节能达70%以上。
2、节能可观的原因是什么?
上述装置节能可观的原因主要有三个:
1) 由鼓风机的特性所设定
由于运行频率是40Hz,其工作转速约为额定转速的80%(0.8)。由99问中的(8-8)式(见1995年第5期)知:这时鼓风机消耗的功率为:
PL=PLN&#=0.512PLN
即:由于转速的下降而节能48.8%。
2) 由于改善功率因数所引起
应用了变频器后,其进线侧的功率因数在0.95以上,一般为1.0。而电动机的额定功率因数约为0.85~0.88。功率因数的提高对鼓风机消耗功率并无影响,但对于工厂变电所来说,却是十分有利的。以本例来说,cos &#6时,IL=20A,如功率因数并不改善,仍为cos =0.85的话,则取用电流为:I'L=20/0.85=23.5A。可见,功率因数的提高,使鼓风机向电网少取用了3.5A的电流。
以上两个方面对于除罗茨鼓风机以外的所有鼓风机都是相同的。此外,本例也有它自己的特殊性。
3) 与原来的调节方式有关
本装置由于原来是调节出风口的风门的,当出风口风门被“遮”住一部分时,非但没有减轻电动机的负担,并且还加重了电动机的负担。就是说,这78A实际上超过了在额定转速时的电流。因而,在采用了变频调速器后,节能效果更加显著。如调节进风口风门的话,则电动机的工作电流应比额定状态(全速状态)下的电流略小,节能效果应和计算的结果大体相同。
3、“水锤效应”谁来管?
电动水泵合电压起动时,在不到1s的时间内,即可从静止状态加速到额定转速,管道内的流量则从零增加到额定流量。由于流体具有动量和一定程度的可压缩性,所以,流量的急剧变化将在管道内引起压强过压或过低的冲击,以及出现“空化”现象。
压力的冲击将使管壁受力而产生噪声,犹如锤子敲击管子一般,称为“水锤效应”。
水锤效应具有很强的破坏作用,可导致管子的破裂或疮陷、损坏阀门和紧固件。
当切断电源而停机时,泵水系统的势能将克服电动机的惯性而命名系统急剧地停止,这也同样会引起压力的冲击和水锤效应。
为了消除水锤效应的严重后果,在管路中需要受到一系列缓冲措施和设备。
采用变频调速后,可以十分方便地加长起、制动时间、延缓起动和制动过程,做到完全、彻底地消除水锤效应。从而,那些用于对付水锤效应的种种措施和设备,就被列入到应该精减的队伍里去了。
传统的注塑机是采用定量泵供油的,注塑过程的各个动作对速度、压力的要求也不一样,它是通过注塑机的比例阀采用溢流调节的方式将多余的油旁路流回油箱,在整个过程中,马达的转速是不变的,故供油量也是固定的,而由于执行动作是间隙性的,也并不可能是满负载的,因此定量供油就有很大的浪费空间,我们采用注塑机的变频运行技术(参考电气原理图),变频器实时的检测来自圆盘机电脑板给出的压力及流量信号,圆盘机压力或流量信号是0~1A,经内部处理后,输出不同的频率,调节马达转速,即:输出功率与压力和流量同步自动跟踪控制,相当于定量泵变成了节能型的变量泵,原液压系统与整机运行所需功率匹配,消除了原系统的高压溢流能量的损失。可以大大减轻合模、开模的震动,稳定生产工艺、提高产品质量,减少机械故障,延长机器使用寿命,又能够节约大量的电能
空压机改造
由变频器,压力变送器、电机、螺旋转子组成压力闭环控制系统自动调节电机转速,使储气罐内空气压力稳定在设定范围内,进行恒压控制。反馈压力与设定压力进行比较运算,实时控制变频器的输出步,从而调节电机转速,使储气罐内空气压力稳定在设定压力上。
  空压机变频改造后的效益 1、节约能源  2、运行成本降低  3、提高压力控制精度 4、延长压缩机的使用寿命  5、低了空压机的噪音
目前使用较多的游梁式抽油机,都采用了加平衡配重的工作方式,因此在抽油机的一个工作循环中,有一个电动运行状态和一个发电机运行状态。当平衡配重调节较好时,其发电机运行状态的时间和产生的能量都较小,此时变频器处于能耗制动状态,其输入电流很小
燃油锅炉和水泥厂
节能和环保与有关系吗?
某厂的加热炉,以重油为燃料。由于工人控制不可能使供油很好地跟踪燃烧情况的变化,大烟囱里冒出滚滚黑烟,附近的居民怨声载道。后来采用变频调速器调节油泵的转速来控制供油量,并通过油压反馈实现恒压供油。结果,使重油始终处于充分燃烧的状态,非但节省了耗油量、节约了油泵的耗电量,还出现了一个事先未曾预料的奇迹:烟囱里冒出的不再是滚滚黑烟,而是缕缕白烟了,很好地满足了环保的要求。
提高质量篇
1、降低表面粗糙的原因何在?
某厂的无心磨床用上了变频调速器,结果加工的工件表面粗糙度有了明显的降低。原因何在呢?
原来,采用了变频调速器以后,操作工人可以一边手握调节转速的旋钮,一边观察磨削时的火花,一直调到最满意时为止。这是原来的齿轮调速无法做到的。
2、为什么卷绕得这么平整?
某化纤厂卷化纤丝的设备,采用了具有往复运动设定功能的变频调速器,结果,卷绕出来的化纤丝卷,光滑、平整。
原来,在卷绕时,为了卷绕得平整,卷筒的转速需在基本转速的基础上有规律地“摆动”(指转速的高低有变化),使用变频器的摆频功能,就可以达到卷绕得十分平整的目的了。
闭环矢量变频调速器的速度精度可以达到万分之二,在速度控制系统中可替代伺服控制系统; 多种频率源结构,可用模拟量及PID叠加功能,实现前、后级变频器高精度同步控制,省下了原有的同步控制卡 ;用张力控制变频器可替代磁粉离合器完成恒张力收放卷控制。而且克服了磁粉发热及故障率高,速度难以提高的劣势。
简化设备篇
1、起动设备要“另谋出路”吗?
采用了变频调速后,异步电动机的起动过程十分平稳,起动电流可以限制在允许范围内。因此,原来的为了减小起动电流而配备的起动设备(如自耦变压器起动设备、星三角起动设备等)都可以精简,对起动过程的控制也大为简化了。
3、龙门刨床的驱动和控制设备能精简到什么程度?
(1) 主驱动部分
老式的龙门刨床主驱动部分的构成是:
① 用于驱动刨台的主驱动直流电动机DM。
② 一台容量不小于DM,为DM提供电源的直流发电机DG。
③ 一台容量不小于DG,用于驱动DG的交流电动机AM。
④ 还需要一台为DM和DG的励磁绕组以及直流控制回路提供直流电源的直流励磁发电机。
采用了变频调速之后,只需要一台交流电动机就可以了。
(2) 控制电路部分?
老式的龙门刨床为了使直流电动机得到较硬的力学特性,当负载增加时,除了要补偿电动机本身的速度降落外,还必须补偿电机输出电压的降落,以及交流电动机的速度降落。此外,速度的调节与补偿,都是通过调整发电机的励磁电流来实现的,而发电机的励磁回路是一个时间常数较大的大电感电路。所以,控制电路相当复杂,还使用了价格昂贵、维护困难的交磁电机放大机。
采用了变频调速后,可直接由行程开关的状态来控制变频器的输出频率,非但大大简化了控制设备,还可改善动态性能。
六、变频器的选型
1、如何决定变频器的容量和配件?
(1) 关于变频器的容量
主要有以下三种情况:
① 鼓风机和泵类负载:只需使变频器的“配用电动机容量”和实际电动机容量相符即可。
② 恒转矩负载且电动机基本上不会过载者:如选老系列变频器(逆变管为GTRF者),一般应选高一
如选新系列变频器(逆变管为1GBT者),由于大多可实现无反馈矢量控制,故可不必选高。
③ 恒转矩负载时而有过载者以及恒功率负载:变频器的容量应选高一挡。
(2) 变频器的配件选择
最主要的是外接制动电阻和制动单元的选择,这里有两个问题:
① 什么时候需配外制动电阻和制动单元?一般说来,驱动系统的惯性较大,且要求制动时间较短者,应配用外接制动电阻。
② 配多大的制动电阻?目前,各变频器的说明书中一般都有说明,可能参照。
其余配件则酌情考虑,这里不再赘述。
2、选择变频器型号时须注意些什么?
(1) 从对驱动系统的控制要求上说,须注意该变频器能否满足控制方面的要求,如能否进行PID控制,能否和计算机配接,等等。
(2) 从价廉物美的角度来说,据笔者经验,进口变频器大体有以下几种类型:
① 质量好、返修率低,价格稍贵者;
② 价格便宜,但返修率高,且零、配件价格也高昂者。
(3) 大部分变频器的质量和价格都居中,且难分上下,但须注意该种变频器的零、部件在国内是否容易配到,有的变频器虽故障率不高,但一旦坏了,须等几个月,才能从原生产国将有关配件发来。对此,笔者曾有深刻教训,原引起读者们充分注意。
锐亿自动化产品简介
全新设计理念,先进PWM波形调制及优化的控制系统,多达65种的转矩提升方式,频率输入方式的灵活组合,令您的系统设备工作自如,有效提高制造效率,内置摆频和简易PLC运行功能,广泛应用于纺织机械及其他产业机械,如细纱机,加捻机、高速纺等。
采用最新优化的SPWM控制方式和先进的转矩提升方式有效的保证了低频额定转矩,灵活多样的V/F曲线、可靠的自动节能运行方式和完善的保护功能,是各种风机水泵、空压机、抽油机等各种负载节能改造的理想选择
V9系列是一款迎合通用消费的塑壳小巧迷你型变频器,同样演绎科工变频器的超强功能,品质卓越,经济实惠,美观大方,操作容易与功能丰富是本款变频器的最大特点方式,广泛用于不需要制动和通讯的场合。
将变频技术的优越品质性能,结合专业的注塑机传动控制技术而开发生产的Z9一体化注塑机专用节能器,采用一体化结构,自带市电运行/节电运行双回路转换电路,确保系统无故障,不影响生产,适用所有定量泵类注塑机品牌。另可提供Z 9系列装机型注塑机专用变频器。
五、 密封柜
高防护等级系列变频器(简称密封柜)是在G7、G9系列变频器的基础上
,新推出的又一高科技产品。该产品设计裕量充足
,高达150% 的过载能力能完全确保负载突变的情况下,系统不跳闸 ,保证了生产过程的连续性。采用IP565 防护等级,广泛适用于印染 、纺织、水泥、煤炭、陶瓷等多尘埃、潮湿及高温的恶劣工业场合 。
采用现代工艺技术的电路和高性能的元器件,与相应的电机大小相比,变频器的尺寸相对小的多,采用先进的无速度传感器矢量控制,能获得额定值150%以上的启动转矩,能在1:10速度范围内(5/50HZ,6/60HZ)以100%连续转矩连续运行,而无需降低电机额定等级.
A11系列是目前国内外功能最强大,最丰富的变频器,具备了G7、G9、G11的所有功能,而且还有张力控制、主轴定位、刚性攻丝等伺服功能是代表未来变频器发展方向的一款变频器
E11系列具备无速度传感器控制模式,可实现无速度传感器应用场合的高转矩及高精度控制,同时具备电机参数的自动检测功能,能实现在各种运行条件下对电机的最佳控制,加上数字端子强大的功能,最高可实现16段速,更能适应各种复杂的和特殊的应用场合。
采用高性能电流矢量控制和业界领先的模块设计,可使各式各样的机械设备运行在高效率高精度的状态下,广泛应用于纸张加工、卷曲、起重搬运,金属车床、食品加工等场合
十、 高压变频器
完美无谐波污染的纯净功率输入
能满足供电部门对谐波失真最严格的要求;避免其他联机电气设备受谐波干扰,无需考虑昂贵的谐波滤波器以及相关的谐振问题;
高功率因数
正常变速范围内功率因数超过0.96,无需任何功率电容。
高质量功率输出
采用多重化的脉宽调制设计;避免谐波电流引起的电机发热,无论变频器的输出电缆有多长,都可以保护电机不受共模电压和DV/DT应力的损害;
G7、G9、V9技术特性
性能 G7 G9 V9 国内其它产品 备注
模拟输入 0~10V,4~20mA,电位器设定 0~10V/4~20mA,电位器设定 0~10V,4~20mA,电位器设定 0~5V/10V,4~20mA,电位器设定 面板电位器时要跳线,缺少5V端口
模拟输出 PWM信号输出经滤波后输出,可设定PWM脉冲输出时(10V),也可接频率表 PWM信号输出经滤波后输出,可设定PWM脉冲输出时(10V) 电压、电流数字三组信号(10V) PWM信号输出经滤波后输出,可设定PWM脉冲输出时(10V) 无4-20mA输出,以供DCS控制用
数字输入 5个多功能端子,组合八段速,4组功能 5个多功能端子,三段速,24组功能 4个多功能端子,组合16段速,14组功能 6组多功能端子,共20种功能可选。 G7可在纺机上,如细纱机,G9在圆织机上
数字输出 3组可编程式开路集电极输出,一组可编程式继电器输出,共4种功能可选。 无可编程式开路集电极输出,2组可编程式继电器输出,共18种功能可选。 两组可编程式开路集电极输出,一组可编程式继电器输出,共6种功能可选。 两组可编程式开路集电极输出,一组可编程式继电器输出,共94种功能可选。
LCD中文显示 输出频率转速换算,直流母线电压,输出电压,温度;输出电流(大小,%,电机电流的%),机械速度 输出频率转速,直流母线电压,输出电压,温度;输出电流(大小,)电机电流的%)输出功率,
输出电流、机械速度 输出功率限制,输出频率转速换算,直流母线电压,输出电压,温度;输出电流(大小,%,电机电流的%),功率因数角输出功率,输入功率,功率系数,计时器时间 G7的监视功能比较完善,在梳棉机上可方便看到设定频率和实际频率
序列通讯 无 内建序列通讯功能选件,可经过统一多台(最多31台)动态控制 无 内建序列通讯功能选件,可经过统一多台(最多99台)动态控制 如用到通讯功能,请用G9序列
RS-485 无 RTU格式,MODBUS协议 无 标准内置485接口,多种通讯协议
周围温度 -10~40℃(散热器温升不超过80℃)无凝露 -10~50℃(散热器温升不超过80℃)无凝露 -10~50℃(散热器温升不超过80℃)无凝露 -10~50℃(散热器温升不超过80℃)阳光不直射
海拔高度 低于1000米 低于1000米 低于1000米 低于1000米
湿度 20~90%RH,无水珠凝结 20~90%RH,无水珠凝结 20~90%RH,无水珠凝结 20~90%RH,无水珠凝结
振动 小于0.5G 小于0.5G 小于0.5G 小于0.5G
防护等级 IP20(15KW以下),IP10(18。5KW以上) IP20(11KW以下),IP10(15KW以上) IP20 IP20
冷却方式 0.75为封闭自冷,强制风冷 0.75为封闭自冷,强制风冷 0.75为封闭自冷,强制风冷 强制风冷
安装方式 壁挂式,落地电控柜式 壁挂式,落地电控柜式 壁挂式,落地电控柜式 壁挂式,落地电控柜式
额定电压、频率 三相,380VAC
50Hz / 60Hz 三相,380VAC
50Hz / 60Hz 三相,380VAC
50Hz / 60Hz 三相,380VAC
50Hz / 60Hz
允许电压工作 电压有效值:+20%;频率波动:±15-20% 电压有效值:+10%-15%;频率波动:±5%
电压有效值:300~460V
/ 电压允许±20%;频率波动:±5%
额定电压 AC 380V AC 380V AC 380V AC 380V G7和G9针对实际电压实现输入电压可调
频率范围 0.1~400.00HZ 0.1~400.00HZ 0.1~400.00HZ 0.1~650.00HZ
额定容量 根据电机相匹配 根据电机相匹配 根据电机相匹配 根据电机相匹配
温度保护 80℃时跳过热保护 80℃时跳过热保护 80℃时跳过热保护 80℃时跳过热保护
过载能力 G型:150% 1分钟, P型:120% 1分钟, G型:150% 1分钟, P型:120% 1分钟,Z型:% 1分钟
控制模式 VF控制 VF控制 VF控制 VF控制
起动转矩 低频100% 低频100% 低频100% 低频100%
频率精度 键盘设定:输出频率的 ±0.01% 最高输出频率的±0.2%
键盘设定:输出频率的 ±0.01% 最高输出频率的±0.2%
频率分辨率 键盘设定:0.01Hz,模拟量设定:0.1Hz 键盘设定:0.01Hz,模拟量设定:0.1Hz
低频转矩补偿
基频 20-400 0.2-400
所有参数在线修改(运行中) 不能 大部分 大部分 大部分
加减速时间 0.2-3200S,阶段运行时间30S 0-3000S
阶段运行时间满足细纱机要求
制动单元 中小功率内置制动单元(0.4KW-15KW) 中小功率内置制动单元(0.4KW-11KW 无
直流制动 直流制动电压0~10%可调,允许0.5~60Hz制动,直流制动时间0.0~30秒 无 直流制动电压0~100%可调,允许0.5~10Hz制动,直流制动时间0.0~60秒 直流制动电压0~20%可调,允许0.5~25Hz制动,直流制动时间0.0~25秒
标准功能 转速追踪, PID控制,自动速度补偿, 8段速运行,频率跳跃,自动多段运行,UP-Down控制,摆频运行,两路信号叠加,电流限幅,转矩提升,瞬时停电再启动,简易PLC, AVR功能 转速追踪,PID控制,自动速度补偿, 频率跳跃, 瞬时停电再启动,过转矩检测,节能控制
PID控制,自动速度补偿, 16段速运行,制,频率跳跃,,AVR功能,瞬时停电再启动 转速追踪,暂停减速,PID控制,自动速度补偿, 16段速运行,功率(转矩)控制,频率跳跃,转矩限制,自动多段运行,UP-Down控制,摆频运行,两路信号叠加
保护功能 过流,过载,短路保护;过压,低压保护;过热保护,接地故障保护,电机过热保护 过流,过载,短路保护;过压,低压保护;过热保护,接地故障保护,电机过热保护 过流,过载,短路保护;过压,低压保护;过热保护,接地故障保护,电机过热保护 过流,过载,短路保护;过压,低压保护;过热保护,接地故障保护,电机过热保护
十一、A11、G11、E11、V11的技术特性
功能 A11 G11 E11 V11
能 低频转矩 0HZ150%(带PG) 0HZ150%(带PG) 0.5HZ150% 0HZ150%、0.5HZ200%
控制精度 ±0.02%(带PG)
±0.2(不带PG)
±0.02%(带PG)
±0.2(不带PG) ±0.1%(带PG)
±0.5(不带PG) ±0.5%(不带PG)
运算模式 V/F、无感矢量、电流矢量、磁通矢量 V/F、V/F带PG、无感矢量、电流矢量带PG V/F、V/F带PG、无感矢量 V/F、V/F(转矩控制)、无感矢量
速度控制 1:00 1:100 1:100
电机解藕 动态/静态 动态 动态 动态/静态
功能 多段速 3 8 16 16
转矩控制 有 有 有 有
直流制动 全领域 全领域 全领域 全领域
零伺服 有 有 有 有
保护功能 过载、过流、过压、欠压、失速、接地、过热、缺相 过载、过流、过压、欠压、失速、接地、过热、缺相 过载、过流、过压、欠压、失速、接地、过热、缺相 过载、过流、过压、欠压、失速、接地、过热、缺相
显示 LED LCD LCD LED
转速追踪 有 有 有 有
简易PLC 无 无 内含16段速 无
特殊功能 主轴定位、刚性攻丝、、定长控制 暂停加减速、节能运行 键盘拷贝、节能运行 可同时自动侦测两台电机参数、并拖动运行、外部启动直流制动
数控机床、精密机床、纺机、电子设备、张力、卷取、位移控制
起重如货梯、龙门吊、张力、卷取,纸张及金属加工机械及其他高精度设备等 风机、水泵、纺机如细纱机、数控车床主轴、挤出机等塑料机械 风机、水泵、输送带、木工机械、数控车床主轴、跑步机、挤出机等塑料机械
变频器在各行业的项目知指导
交流变频调速器性能良好,因而已被发电厂(热电厂)、冶金、采油、石化、化工、塑胶、纺织、矿山、卷烟、医药、造纸、建材、饮料等行业采用并大力推广。
国产变频器最早在轴承行业中的成功应用,促进了变频器向各行业全面的推广应用。
1987年3月,当成都佳灵电气制造有限公司(原洪雅电力变频器厂)的变频器送到洛阳轴承厂使用,用变频器代替中频发电机组,以节能30%―70%、体积减小60%、重量减轻75%、无噪声污染等优势,使各种老式调速设备相形见拙。在短短的3年中,中国90%的轴承厂家已用佳灵变频器代替中频发电机组。
2、发电厂(热电厂)
锅炉送风机、引风机变频调速装置
锅炉给水泵变频调速装置
排粉风机变频调速装置
循环水泵变频调速装置
低加疏水泵变频调速装置
凝结水泵水位控制系统变频调速装置
冷却塔用给水泵变频调速装置
灰浆(渣)泵变频调速装置
给煤(粉)机变频调速装置
VVVF调速精度高,节电效果好,并可以频繁起动、制动,控制灵活,容易形成闭环。因此在轧机辊道、转炉、圆盘给料机、振动给料机、拉丝机、风机、水泵、卸车机、软水供水系统等多处应用。
连铸连轧单元辊道电机变频调速系统
热连轧机单元辊道电机变频调速系统
冷连轧机单元辊道电机变频调速系统
中厚板轧机变频调速系统
宽厚板轧机变频调速系统
炉卷轧机变频调速系统
高炉除尘器风机变频起动控制装置
高炉槽下给料变频控制系统
炼铁高炉卷扬机变频传动系统
炼钢转炉交流变频调速控制系统
轧机同步电机交交变频调速供电系统
高炉鼓风机同步机变频软起动系统
烧结厂主抽风机同步变频调速系统
鼓风机变频调速系统
冲渣泵变频调速改造
给水泵变频控制系统
冷轧厂连续热镀锌生产线柯勒气刀风机变频控制系统
高炉槽下给料变频控制系统
电子皮带秤配料变频调速系统
卷取机张力变频控制系统
有色冶金行业
与钢铁行业相同,有色冶金行业也大量地采用交流变频调速技术,除风机、水泵外,已应用到转炉、球磨机、泥浆泵、给料(矿)自控系统等领域,效果均很显著。
油田行业 在我国的各大油田,交流变频调速技术已广泛应用于油田的大量的泵站,比如采油系统中的脱水泵、潜油电泵,输油系统的输油泵,输气管道系统中的风机、压缩机等中。
游梁式磕头抽油机变频调速系统
脱水泵变频控制系统
潜油电泵变频控制系统
输油泵变频控制系统
油罐气微压变频控制回收系统
炼油行业 对变频器有广泛的需求,如各类泵、供水系统、搅拌装置和锅炉引风机、送风机、输煤、送水以及污水处理系统等等,均有显著的经济效益。
化工塑胶行业 除将变频器用于风机、水泵外,各工艺生产线,各类搅拌机、挤压机、挤出机、注塑机、卷取辅机等用量也非常大,可在抽丝、纺丝、切片、造粒、烘干等生产工艺中替代滑差电机、换向器电机等传统设备。
炼油厂焦化装置用泵变频自控系统
炼油厂原料油泵变频调速系统
连续混炼机变频调速系统
炼油厂脱蜡滤机变频调速系统
自动提取液化气系统变频调速系统
注塑机变频节电系统
挤压机变频节电系统
搅拌机变频节电系统
化纤高速纺丝机变频调速系统
化纤厂短纤维牵伸设备变频系统
聚酯生产线变频控制系统
腈纶生产线上烘干机变频控制系统
烘干机变频调速控制系统
大化肥装置循环水温控系统(凉水塔风机)
催化剂生产工艺变频给料控制系统
纺织行业 纺织印染对VVVF有大量的需求,除大量的风机水泵外,精纺机、整经机、经编机以及印染设备等采用变频调速后,效果非常理想。
涤纶、丙纶短纤维全套控制系统;
高速纺丝机全套控制系统;
精纺机主传动变频调速系统;
平牵机电气控制系统;
螺杆挤压机压力控制由直流(或滑差电机)控制改交流变频控制;
螺杆挤压机温控系统;
卷绕热辊设备
粗纱机去铁炮采用工控机+PLC+变频器组成新控制系统。
细纱机改造:利用PLC+变频器组成控制系统,预设纱线成型模型用软启动和多段速功能实现纱线成型,减少断纱。
针刺设备全套电控系统
喷胶棉设备全套电控系统
大圆机变频改造,断纱检测,定长设置,PLC+人机界面编程;
针织品后处理予缩机电气改造(变频器+PLC);
塑料编制机变频改造,断纱检测设备;
变频器+PLC+人机界面+张力控制器组成丝光机控制系统;
浆纱机联合机控制系统;
漂染联合机控制系统;
拉幅定型机控制系统;
PU合成革干法、湿法生产线控制系统;
毛线竹节、杂色等染色可编程变频控制系统。
平幅显色皂洗机变频调速同步控制系统
竹节纱生产变频控制系统
离心脱水机变频调速系统
梳棉机道夫调速系统
高温染色机变频控制系统
喷气织机储纬器变频控制系统
圆网印花机同步变频控制系统
8 医药行业
除风机水泵外,大量的搅拌机、翻动机、离心机等均需变频器调速。
9 造纸行业
造纸行业采用变频器更换带轮调速、电磁离合器调速、直流电机调速等,均有不少优点。
造纸机流水线主频调速系统
造纸机分布传动自动控制系统
10 卷烟行业
我国卷烟行业中不少卷烟机,只有低、高两档速度,在由低速向高速转换时,往往将纸拉断,还要重新起动,再由低速向高速转换,影响香烟的产量和质量。即使进口的卷烟机,也是如此。当采用变频调速后,实现无级调速和软起动性能,出现明显的效果。
水工业关系着工业生产和人民生活。目前水工业还有很多采用串级调速,串级调速效率只有50%,体积大,故障多,采用变频调速可以取得较大的节能效果。
(1)污水泵站变频调速系统
(2)一般泵站变频调速系统
(3)单台水泵控制系统;
(4)多台水泵循环控制系统;
(5)恒压供水变频控制系统
(6)深水井恒压变频供水系统
(7)软化水恒压供水系统
(8)污水曝气系统变频调速系统
(9)滤池反冲变频控制系统
12 起重搬运设备 交流变频调速起动电流小,制动快,可靠性好,控制方便,非常便于用到民用电梯、卷扬机、桥式起重机等的拖动上。
高层建筑电梯变频系统
电厂、港口的输煤机变频调速装置;
桥式起重机交流变频调速系统;
升降吊车交流变频调速系统;
塔式吊车(行走、铲叉、升降)变频传动系统
斗轮取料机行走变频控制系统
粉末供料器与出料传送带变频传动设备
滑雪场拖牵索道设备及电控配套;
旅游景地载人索道(吊椅式、脉动轿箱式等)电控系统;
工厂多工位行车、天车变频拖动;
运送平台车变频拖动供电系统
锅炉及辅助设备
锅炉鼓风机变频控制系统;
空调冷却塔风机(单台)变频节能控制系统;
空调冷却塔风机(多台)变频节能控制系统;
锅炉水箱高、低液位及恒压供水控制系统(变频器);
锅炉回水温度变频节能控制系统;
锅炉水箱补水控制系统(软启动器);
数控车床主轴传动变频系统
立式车床主轴传动变频系统
自动车床主轴传动变频系统
旋转平面磨床主轴传动变频系统
万能车床主轴传动变频系统
整型机变频传动系统
15 建材行业
回转炉主传动变频器
熟料回转窑变频拖动系统
水泥窑尾料浆喂料变频控制系统
鼓风机变频调调速系统
水泥熟料破碎机能量回馈装置变频调速系统
矿用提升机变频传动系统
传送带变频调速系统
主扇风机变频调速改造
通风风机改用变频调速装置驱动
主排水泵变频调速改造
球磨机变频节能改造
17 轨道交通(普通铁路、地铁、轻轨),汽车交通:
电力机车、内燃机车GTO变频交流传动系统
电力机车、内燃机车IGBT变频交流传动系统
机车辅助供电系统(风机、压缩机、泵类)变频器控制系统
地铁车辆交流传动系统
地铁车站低压电机环境控制变频调速系统
18 民用设备
高层建筑、小区居民楼一次、水箱二次供水;
恒压供水变频控制系统;
消防生活供水变频控制系统
喷泉变频控制系统
宾馆、写字楼中央空调(HVAC)节能系统(送风调节、冷却水泵调节等);
宾馆、高档会所、小区广场室内、广场音乐喷泉设备;
家用变频空调;
家用变频冰箱;
家用变频洗衣机;
农业灌溉系统。
制面机变频调速系统
制糖分离机变频控制系统
食品机械变频驱动系统
医学治疗仪专用变频器
19 印刷包装
胶印机滚筒和送纸装置变速控制
旋转印刷机变频调速装置
丝网印刷机变频调速装置
灌装机变频调速装置
油墨配料系统
软包装机械-缠膜机;
喷涂生产线的吸排气变频控制系统
干式复合机中心卷取变频控制系统
20 其他行业
工业洗衣机变频调速系统
洗涤机械变频拖动系统
汽车油漆线推杆悬链系统
隧道施工变频调速恒压供水设备
21 潜力行业
城市无功补偿
城市电网稳压
直流输电系统
柔性交流输电技术(FACTS)
交流输电无功补偿技术
船舶变频传动系统
电动汽车交流调速系统
复合动力电动汽车变频驱动系统
大功率储能
行业应用案例
一、运动行业
交流电动跑步机
V11系列变频器在电动跑步机上的应用特点简介
1、设备简介:
随着社会的发展和人民物质文化生活水平的提高,强身健体已经成为社会一项新的时尚追求,作为满足商用以及家用健身重要器械的跑步机,其市场前景也变得越来越广阔。当今的跑步机也由原来的人工向电动、由定速向变速、由直流调速向交流调速演变。
变频器作为电动跑步机的主要变速执行和控制器件,在跑步机上也得到越来越广泛的应用。
2、电动跑步机对变频器的主要性能需求:
由于跑步机要求的运行速度的调节范围非常宽( 1 : 20 以上),并且跑步机在运行过程中由于跑步运行产生的的负荷特性为脉动负荷,所以,跑步机对变频器的性能要求几乎含盖了变频器所有的主要性能指标:如调速范围、低频转矩特性、稳态转速精度以及动态响应精度。而这些性能指标恰恰是矢量型变频器的主要性能特点和优势。
下面针对科工V11系列变频器在某国内大型跑步机上的实际应用情况,并与该跑步机原先采用日本某知名品牌变频器相比较,简单介绍一下其应用特点
3、矢量控制变频器所带来的优异的低频转矩特性:
跑步机在要求低速运行时,也就是相当于人在跑步机上低速走步时,要求变频器有非常优异的低频转矩特性。比如集团某型的跑步机,原先采用日本某知名品牌变频器,由于该变频器采用的磁通矢量控制算法,所以,当变频器运行频率低于 4.5Hz 时,无法提供理想的转矩,只能将最低频率设定在 5Hz 左右。在换用V11 系列变频器后,由于 V11 系列变频器采用完全解藕的矢量控制算法,可以提供开环模式下 0.5Hz/150 %的额定转矩,根据实际要求,将变频器最小频率设定为 3Hz ,大大提高了跑步机的实际调速范围,并且可以在满载情况下(人站在跑步机上),从零速平稳启动。
4、稳态转速精度和动态响应速度对舒适性的影响:
由于变频器是人们的强身健体工具,那么与人有关的设备在运动过程中,必然要提出舒适性的要求,就像电梯一样。在跑步过程中,由于跑步的速度需要根据要求或者按照设定的程序调速运行,并且在跑步过程中,变频器承受的是一个脉动负载,那么,变频器能够提供的稳态转速精度和动态响应速度对跑步机的舒适性将起到关键左右。比如,在低频时, V11 系列变频器良好的稳态转速精度(转速脉动小)可以让人感觉到的“踩沙砾”的感觉大大降低甚至消失。在跑步过程中,由于V11 系列变频器快速的动态响应时间,是跑步机在脉动负荷下,动态速度精度大大提高,从而大大提高了跑步过程中的舒适性,使人没有趔趄的感觉。
6、锐亿自动化为二次开发提供可能:
V11系列变频器为用户提供量身定做的系统解决方案和合理的硬件配置,并且可以根据用户对未来跑步机的控制要求,和跑步机生产企业进行一体化控制器的联合开发和 OEM 生产,为合作企业提供同行业内的差异化竞争力。
二、塑料行业(圆盘机、卧式注塑机、EVA成型机、挤出机)
全自动圆盘式塑胶鞋类射出成型机的节能改造
我国已持续近两年的电力供应短缺的现象,到2004年形势更加严峻,上半年出现拉闸限电的省市区已经达到24个。今年上半年,电力需求受9.7%GDP增长拉动,继续高速增长,并呈“工业用电继续保持快速增长,高耗电行业用电增长居高不下”的特征。而电力供应能力则增加有限,出现持续供应不足的局面,致使电力供需矛盾紧张,缺电范围和持续缺电地区进一步扩大。
限电拉闸,已经严重影响企业的正常生产。今年1~7月,塑料成本的增长,使得中国塑料制造业竞争日益激烈。节能作为企业增效降耗、降低经营成本、提高竞争力的重要手段,已经显得特别有意义,并逐步的被人们所认识和接受。
全自动圆盘式塑胶类射出成型机的工作原理
众所周知,国内有大量卧式注塑机变频节能改造的成功案例。制鞋企业的全自动圆盘式塑胶类射出成型机,是制鞋企业中主要的一种常见用电设备,人称电老虎。我国是制鞋大国,有大量的制鞋设备,而目前涉及节能改造的单位比较少,主要原因是人们对全自动圆盘式塑胶类射出成型机的工作原理不太熟悉。
2.1全自动圆盘式塑胶类射出成型机(以下简称:圆盘机)的机械特点
1) 本机械专用于生产各类高级单色、双色和三色的运动鞋、休闲鞋鞋底,男女童鞋底等产品。
2) 原料适用于生产发泡等各种热可塑性之原料,如PVC、TPR等。
3) 本机以电脑程序(单片机、PLC)控制,主、副机控制精确,操作简单,保养容易。
2.2圆盘机与传统的卧式注塑机的比较(见图)
1) 液压马达
卧式注塑机和圆盘机的油泵都是定量泵。注塑过程中,油泵压力高低变化频繁,其中低压维持过程的传统处理方式是通过比例阀泄压,而电机一直在工频下全速运行。电能浪费非常严重。
2) 按圆盘机的机型分,分为单色机和双色机、三色机等机型。
其中单色机只有一台主机,与卧式注塑机类似。
双色机有一台主机和一台副机组成。副机负责射胶、熔胶、上模、下模等动作,主机包含了副机的动作,且多了一个圆盘旋转的动作,实现模具的移动和定位。
三色机有一台主机和两台副机组成。
3) 模具数量
卧式注塑机一般只有一套模具在工作,生产工艺在变更时,需要更换模具。
圆盘机按机型不同,模具的数量也不同,一般有18、20、24、30套模具。根据生产工艺,通过控制面板,设定模位使用有效与否。如:TY-322机型,24站模位(可安装24个模具),生产中可按需要灵活选定全部或部分模具为有效模位)。圆盘机工作时,大转盘执行高速顺时针方向旋转动作,PLC或单片机执行程序的运算,当只有检测到有效模位时,PLC或单片机扫描到有减速信号时,转盘开始减速。到达定位信号时,转盘进行精确定位。否则,如果没有检测到有效模位时,大转盘一直旋转至下一有效模位。
卧式注塑机只要有锁模或开模信号,就会执行相关动作。
4) 压力调整方式
卧式注塑机和圆盘机的压力调整方式都是压力比例控制方式,但圆盘机(模具较多)各模射料压力可以通过控制面板进行独立设定,适用于不同射出量的产品制造。
卧式注塑机生产每一产品,相关参数均一致。
5) 模具工作方式
卧式注塑机工作时,固定模是不动的,只有活动模在有指令时执行左右锁模或开模,呈左右直线运动。
圆盘机工作时,固定模具和活动模具由大转盘移动、定位。有锁模和开模指令时,油缸执行上升或下降动作。取产品时,由操作人员人为的打开活动模具,取出产品。
6) 圆盘(转盘)
全自动圆盘式塑胶类射出成型机因转盘是圆形而得名,简称圆盘机(鞋底机)。在圆盘上等分了若干等份。如TY-322被等分成了24个模位。
若主机和副机都没有检测到有效模位时,并且主机和副机都处于开模状时,PLC或单片机发出指令,圆盘由主机提供压力,进行高速旋转。系统自动检测到有效模位,圆盘进行减速后精确定位。
7) 冷却方式
传统的卧式注塑机有“冷却时间”这个概念,模具上安装了冷却水循环,目的是保护模具和产品的冷却。
圆盘机则不同,它没有冷却水循环系统,因为产品成型后,圆盘机本身的转盘有一段时间处于旋转状态或待机状态,另外机器上有安装几台冷却风机的方式,模具和产品进行冷却。
2.3圆盘机工作原理
圆盘机的注塑过程中的锁模、射料、熔胶、开模、圆盘快慢速等各个动作,对速度、压力的要求都不一样,它们由控制面板上的比例值设定,如:P1设定关模压、P2设定射料一次压、P3设定射料二次压、P4设定进料压。当圆盘机的流量压力需求发生变化时,由设在油泵出口的比例阀(溢流阀)来调节负载压力和流量,将多余的油高压溢流回油箱。
单色圆盘机只有一台主机,主要向系统提供压力,完成射胶熔胶动作及锁模开模动作,另外控制一个转盘系统,完成模具的移动与定位。
双色机既有主机、副机之分。它们主要由加热、射胶、熔胶系统、锁模系统组成。三色机则与双色机类似,它有一台主机,两台副机组成。主机负责圆盘的旋转及定位。
圆盘机工作时分手动运行和自动运行两部分。
手动运行时,操作人员必须提供相应的命令,圆盘机才会完成相应的动作。如射胶、熔胶、上模、下模、圆盘旋转等动作。
自动运行时,各模位选用完成,进料量压力、时间都设定完成且料管温度加热已到达后,将主机油泵启动,将手动、自动开锁切换至自动位置,按一次自动启动按键即可进行自动步骤。
1) 如果现在模位有使用,按自动启动键后,进料量为这模设定量。若进料未达设定量,而有锁模的动作。只允许快速锁模动作,等进料到达设定量后才有慢速锁模动作。锁模停止后,执行射料、开模动作。
2) 若现在模位不使用,按自动启动键,则圆盘运行往下一有使用的模位,且进料的进料量到达,也以下一有使用的模位之设定量执行进料动作,转盘定位后,快速锁模(用时间设定),计时止,且进料时到达,执行慢速锁模,锁模停止后执行射料、开模动作。
3) 主副机同时使用时,须等主、副机自动动作皆完成至开模止,圆盘才运行并旋转至下一使用模位。
4) 转盘暂停在圆盘“慢速点”前动作时,圆盘即在“慢速点”检出时,慢速至定位停止。若该模位有使用,定位后,这模动作会做锁模等动作至开模为止。转盘即不动作,但进料动作,会执行下一使用模次的进料,将转盘暂停解除(顺时针旋转)圆盘即往下一模位移动。如果这模位未使用,则圆盘即在最近一模执行定位,直到解除转盘暂停,方往下一模移动。
5) 在自动运行中,将自动状态切回手动状态,除圆盘会执行慢速定位的动作外(圆盘在运行中作此切换)其他动作及时停止。可用手动操作复位。
2.4圆盘机的电能消耗主要表现在以下几个部分
1) 液压系统油泵的电能消耗
2) 加热器的电能消耗
3) 冷却风机。
对于制鞋企业来说,电耗是其生产成本的主要部分,上述电能消耗中,液压油泵的用电量占整个圆盘机用电量的80%左右,所以降低其耗电量是圆盘机节能的关键。
圆盘机节电原理
在了解圆盘机的工作原理后,我们不难知道 ,圆盘机动作内部有着十分剧烈的突变过程,对机器的冲击非常大,影响了整个注塑系统的寿命。目前国内制鞋企业中,有大量旧设备,自动化程度低,能耗大。机器一般按最大的生产能力设计,其实在生产时往往用不了那么大的功率。油泵马达的转速保持不变,所以输出功率几乎也是不变的,生产中存在大马拉小车的现象。因此造成大量能量浪费。
由于圆盘机特有的主、副机及旋转式模具的特性,生产时,往往使用到的有效模位没有那么多,如:TY-322机型,24套模具,有时只用了10几套,在试机、打样时用到的模具甚至更少,这就决定了主副机经常处于长时间的待机状态。副机只有检测到有效模位时,才执行动作。在圆盘旋转时,副机不做任何动作,而平时,电机却仍然一直工作于额定转速,这时候的高压溢流部分不仅未作任何有用功,而且产生热量,造成液压油发热,既耗能,又有害。
我们采用圆盘机的变频运行技术(参考电气原理图),变频器实时的检测来自圆盘机电脑板给出的压力及流量信号,圆盘机压力或流量信号是0~1A,经内部处理后,输出不同的频率,调节马达转速,即:输出功率与压力和流量同步自动跟踪控制,相当于定量泵变成了节能型的变量泵,原液压系统与整机运行所需功率匹配,消除了原系统的高压溢流能量的损失。可以大大减轻合模、开模的震动,稳定生产工艺、提高产品质量,减少机械故障,延长机器使用寿命,又能够节约大量的电能
圆盘机节能改造案例
1) 公司名称:福建福州市某鞋材有限公司
2) 圆盘机节能改造的目的:在竞争激烈的制鞋行业有如下特点,企业主要的经营成本是员工的工资和电费;由于企业之间的竞争,塑胶件的加工费用越来越少,电费所占成本的比例越来越多;节省电费、降低成本,延长设备使用寿命,提高企业的竞争力,是业内众多经营者所关注的问题。
3) 改造的圆盘机型号:东莞市台裕全自动圆盘式塑胶类射出成型机
4) 圆盘机马达功率:主机一台22kw
副机22KW×2
5) 改造车间:一楼鞋底成型车间
6) 改造时间: 日
7) 变频器:科工Z9变频器
8) 厂家参与测试负责人:生产主管、设备科科长
9) 生产塑料件:双色运动鞋底
10) 成型周期:30 秒
11) 测试设备:三相四线电能表 (仅提供单台用电量数据)
12) 测试时间:日
13) 测试结果:节电率 44% (节电率大小主要取决于工艺)
日检测数据
市电运行产量与用电量 节电运行产量与用电量
时间 产品数量 产量 抄表数 差值 时间 产品数量 产量 抄表数 电表差值
20:00 2 172 8:00 8 96kw/h
14) 从上表分析可知,市电运行时平均一个小时用电量是 7.2kw/h ;
15) 变频节能运行时平均一个小时用电量是 4kw/h ;
16) 福建福州地区当地电费平均 0.80 元每度,该塑料制品厂 24 小时连续生产,如果以每月工作 30 天计算。则有:
17) 市电运行时,电费 / 月 =7.2×24×30×0.80=4147 元;
18) 变频节电运行时,电费 / 月 =4×24×30×0.80=2304 元;
19) 每月节约电费1843 元;
20) 客户在半年左右即可收回成本。
变频节能注意事项
5.1变频节能的特点
1) 操作简单,与圆盘机同步运行,不必进行任何调节;
2) 高可靠性:保留圆盘机原有控制方式及油路不变;采用市电/节电运行控制方式,以备故障时不影响生产;
3) 软启动:减轻机器震动,延长设备和模具的使用寿命;有效的减小噪音,改善工作环境;系统发热明显减少,油温稳定;延长密封组件的使用寿命,降低停机维修率,节省大量的维护费用,同时增加变压器的装机容量;
4) 高回报率:所有投资约6~12个月通过电费节省回收。
5) Z9变频器具有许多保护功能,保证变频器和电机不受任何损害。
在设计系统时,我们还必须考虑到,市电状态时对电机的保护。如果直接从节电状态切换到市电状态,相当于电机直接启动,启动电流是额定电流的4~7倍。对设备和电网的冲击非常大,同时容易造成接触器过早的损坏,甚至造成电机的烧毁。
所以建议,在切换时,必须先停止电机(原系统的Y-△装置),再切换节电装置,最后再启动电机。
对多数企业而言,电费是未被企业控制的最后一项成本,人们普遍认为电费开支是难以被控制的,交电费天经地义,因为用电设备消耗多少电,是同其机电特性所决定的,主观的控制无能为力。很显然,此观念是错误的。在全国上下用电形势严峻的情况下,作为我们的企业而言,应该注重能源的节约,注重先进节能机制的采取,先进技术的应用,把能耗降到最低 ,即保护环境又为企业创造经济效益。实践证明,通过一系列的技术和管理措施,企业至少可以减少20~60%的经营成本。
2、 卧式注塑机
锐亿自动化Z9系列变频器在注塑机上的应用
目前绝大多数的注塑机都属于液压传动注塑机,液压传动系统中的动力由电机带动油泵提供。在注塑周期过程中的变化,注塑机在不同工序下需要的流量和压力不同,必须依靠流量阀和压力阀调节不同工序所须的流量和压力不同,以及负荷变化很大,由于定量泵不可调节输出功率,因此多余的能量只能在挡板,油路泄露,油的温升中消耗,加剧了各种阀的磨损,又造成油温过高,电机噪音过大,以及机械寿命缩短等现象。并且通常在设计电机的容量比实际需要高出很多,存在“大马拉小车”的现象,造成电能的在量浪费。因此推置在注塑机上的应用,对于减少能源浪费具有重要意义。
注塑机工作原理
注塑过程一般分为以下步骤:锁模→注射保压→熔胶加料→冷却定型→开模顶针。每一动作的完成都有时间、压力、速度、位置等几个参数的精妙配合,也就是说在某一位置的位移都有相应的压力和速度,且在不同的位置和时间内其压力和速度都是可变的。同时每一动作完成后发出终止信号传送给程序控制器,程序控制器收到信号后才发出执行下一动作的指令。
注塑机变频节能原理
传统的注塑机是采用定量泵供油的,注塑过程的各个动作对速度、压力的要求也不一样,它是通过注塑机的比例阀采用溢流调节的方式将多余的油旁路流回油箱,在整个过程中,马达的转速是不变的,故供油量也是固定的,而由于执行动作是间隙性的,也并不可能是满负载的,因此定量供油就有很大的浪费空间,据实测至少有50%左右。变频节能正是针对这一浪费空间,实时检测来自注塑机数控系统的比例压力和比例流量信号,适时调整各个工况动作所需的马达转速(即流量调节),让泵出的流量和压力,刚好能满足系统的需要,而在非动作状态时(主要是在冷却状态),让马达停止运行,这样节能空间就进一步地增大了,故对注塑机进行变频节能改造能够带来巨大的节能效果。
变频调速节能装置的控制系统
我们采用变频运行技术(参考电气原理图),变频器实时的检测来自注塑机电脑板给出的压力及流量信号,圆盘机压力或流量信号是0~1A,经内部处理后,输出不同的频率,调节马达转速,即:输出功率与压力和流量同步自动跟踪控制,相当于定量泵变成了节能型的变量泵,原液压系统与整机运行所需功率匹配,消除了原系统的高压溢流能量的损失。可以大大减轻合模、开模的震动,稳定生产工艺、提高产品质量,减少机械故障,延长机器使用寿命,又能够节约大量的电能。
3、 EVA成型机
Z9变频器在EVA成型机上的改造
EVA成型机系全自动圆盘转向一次注射成型机械,采用先进的电脑控制系统,适应制鞋工业及其它EVA发泡产品的制作生产.,其结构采用直列式,占地面积较小,操作方便,大大降低产品成本
直列式EVA射出发泡成型机可生产EVA高发泡运动鞋中底、轻便鞋大底(MD)、拖鞋及各式EVA发泡产品。
EVA成型机主要特点:
1、合模系统采用液压气动相结合,高性能开合模设计,四只平衡油缸均衡分布,合模压力达到200T,确保产品生产质量。
2、控制系统采用工业电脑、PLC相结合,使用网络化管理,实现远程控制维护,使整个控制系统功能更加强大。
3、注射系统采用高响应比例控制阀,结合注塞式变量泵,使注射量精度控制在2‰±,确保产品质量稳定,提高生产效益
4、温控系统采用远程数字控制模块,抗干扰能力强,温度控制精度达到0.3±,使产品减少温度引起的尺寸偏差。
5、射枪移动系统使用线型滑轨,移位迅速,定位精确每站具有2模,每模可独立注射,左右模具可以任意掉换注射,可实现先到优先弹性运用,使生产量大大提高。
EVA成型机注塑过程一般分为以下步骤:锁模→注射保压→熔胶加料→冷却定型→开模顶针。每一动作的完成都有时间、压力、速度、位置等几个参数的精妙配合,也就是说在某一位置的位移都有相应的压力和速度,且在不同的位置和时间内其压力和速度都是可变的。
EVA成型机变频节能原理
EVA成型机是采用定量泵供油的,注塑过程的各个动作对速度、压力的要求也不一样,它是通过注塑机的比例阀采用溢流调节的方式将多余的油旁路流回油箱,在整个过程中,马达的转速是不变的,故供油量也是固定的,而由于执行动作是间隙性的,也并不可能是满负载的,因此定量供油就有很大的浪费空间,据实测至少有50%左右。变频节能正是针对这一浪费空间,实时检测来自EVA成型机数控系统的比例压力和比例流量信号,适时调整各个工况动作所需的马达转速(即流量调节),让泵出的流量和压力,刚好能满足系统的需要,而在非动作状态时(主要是在冷却状态),让马达停止运行,这样节能空间就进一步地增大了,故对EVA成型机机进行变频节能改造能够带来巨大的节能效果。
变频调速节能装置的控制系统
采用Z9最新磁通控制技术,能根据负载变化改变输出电压,持续优化电机效率,Z9变频器实时检测来自EVA成型机电脑板给出的压力及流量信号,EVA成型机压力或流量信号是0~1A,经内部处理后,输出不同的频率,调节马达转速,即:输出功率与压力和流量同步自动跟踪控制,相当于定量泵变成了节能型的变量泵,原液压系统与整机运行所需功率匹配,消除了原系统的高压溢流能量的损失。可以大大减轻合模、开模的震动,稳定生产工艺、提高产品质量,减少机械故障,延长机器使用寿命,又能够节约大量的电能。
4、 挤出机
锐亿自动化E11系列变频器在挤出机械上的应用
塑料通过挤出机塑化成均匀的熔体,并在塑化中建立的压力作用下,并使螺杆连续地定温,定量,定压地挤出机头。大部份热塑性塑料均采用此方法螺杆挤出机有多种不同的型号和规格,最常用的挤出机就是螺杆挤出机。采用科工E11交流变频器的挤出机主机传动,能够完全满足挤出机的工艺要求,达到必要的工艺控制指标,经过各地多年的实际运行来看,运行稳定,产品的适应性强,经济效益明显。
挤出机传动的特点
挤出成型设备的组成部分
一台挤出设备通常由主机(挤出机)、辅机及其控制系统组成。通常这些组成部分统称为挤出机组。
一台挤出机主机由挤压、传动、加热冷却三部分系统组成。
挤压系统主要由螺杆和机桶组成,是挤出机的关键部分;
传动系统中起作用是驱动螺杆,要保证螺杆在工作过程中具备所需要的扭矩和转速;
加热冷却系统主要来保证物料和挤压系统在成型加工中的温度控制。
挤出设备的辅机的组成根据制品的种类而定。一般说来,辅机由剂透定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置以及制品的卷取或堆放装置等部分组成。
3. 控制系统
挤出机的控制系统主要由电器、仪表和执行机构组成,其主要作用为:
(1)控制主、辅机的拖动电机,满足工艺要求所需的转速和功率,并保证主、辅机能协调地运行。
(2)控制主、辅机的温度、压力、流量和制品的质量。
(3)实现整个机组的自动控制。
传统螺杆挤出机的控制
1)在传统的螺杆挤出机系统中,螺杆由直流电机驱动。在直接传动情况下螺杆直接由齿轮箱驱动;在间接传动情况下,螺杆由皮带和牵引盘驱动。传统的直流电机本身存在着一定的缺点:例如直流电机的电刷每个月就要更换一次,在多粉尘或腐蚀性环境中直流电机需要经常清洗,有时甚至还需要从车间外为直流电机通入洁净的冷却空气。
2) 间接传动螺杆挤出机的缺点在于:存在于皮带滑差,皮带会造成一定的能量损失,更多的机械装置增加了磨损和发生故障的可能性。而直流电机最大的弊端噪音过大,电刷打火,转子污染,电机温度过高,排气不充分和电机震动。因此使用直流电机的螺杆挤出机维护费用更高,直流电动机的最初成本也更高一些
锐亿自动化E11系列变频器在挤出机的应用
科工E11系列变频器用于挤出设备,有高质量的运行特性,这是因位科工G9系列变频器本身可提供的良好的产品性能决定的。
1〉快速处理器提供更高频率响应
E11变频器内置的处理器,提供高控制精度、快响应频率及好的动性能。 挤出机的工艺要求主要是控制出口的压力恒定,设备在刚开始工作时,进行转速控制,在达到需求压力时,要切换为压力控制。切换过程应该无冲击,需要变频器高的控制精度,来接应压力信号。
2〉自动节能控制,优化电机效率
挤出机的主驱动电机主要通过平行轴斜齿轮减速器减速后带动螺杆转动,在基频以下改变运行速度时为恒转矩调速。
采用E11系列变频器具有自动节能控制功能,能根据负载情况自动调整电压,使电机运行在最高效率状态下 
3〉转矩限定和转差补偿
转矩限定和转差补偿功能使得输出转矩恒定,转矩波动小,满足产品工艺要求
三、拉丝机行业
G11变频器在拉丝机中的应用
在拉丝机控制中采用G11变频器具有配置简练、逻辑清晰、控制稳定、调试方便的特点。
拉丝机属于线缆行业的一种常用设备,按结构形状可分为水箱式拉丝机、倒立式拉丝机、直径式拉丝机等。按出线直径可分为:1.大拉机(进线直径:8mm ,出线直径:3~1.3mm);2.中拉机(进线直径:3~1.8 mm, 出线直径:1~0.3mm);小(细)拉机(进线直径:1~0.2mm,出线直径:0.3~0.06mm);微拉机(进线直径:0.12~0.06mm,出线直径:0.06~0.01mm)。粗线通过模具经过多道拉细处理, 模具有很多种,常见的有以下几种:圆形拉丝模、螺旋模、聚晶模等。
本文以某厂家在中拉机中的应用为例,来说明G11变频器控制的应用过程及效果。
2 拉丝机双变频控制系统
拉丝机变频控制系统目前用的最多的是双变频系统,其中一台作为主拉,另一台作收线控制;小(细)拉机目前还有单变频控制系统。
以下详细介绍G11变频器在该厂的应用情况。
2.1系统配置:主拉为37kW,收线采用11kW。
2.2工艺要求:
(1)最高收线速度1200m/min;
主拉和收线变频器的最大运行频率可以通过工艺要求的最高收线速度计算出来,主拉传动轮直径为280mm,收卷筒的初始直径为280mm,最终直径为560mm。初始卷绕时卷筒直径最小,转速要求最高:
N0 =1200m/min= 1363r/min,从而可以推导出收线变频器的最高输出频率为45.4Hz。以设
定收线变频器的最大频率为50Hz,以保证其最高收线速度≥1200m/min。主拉变频器的最大频率根据传动比计算出为75Hz(收线的卷筒直径取中间值420mm);上限频率为45.4Hz(保证最大为1200m/min),调试基本上设定50Hz。
(2)加工品种:2.8mm → 1.2mm,2.5mm → 1.0mm,2.0mm → 0.8mm。
(3)运行全过程中张力摆杆稳定。
2.3控制原理:
主拉变频器实际上只作一个简单的调速,做为收线速度基准。收线变频器根据张力摆杆反馈的信号进行PID微调控制运行频率,保证其收线速度恒定,从某种意义上讲也保证了起收线的张力恒定。
2.4调试说明:
在调试时,首先将主拉和收卷变频器的开环矢量方式调试正常。根据工艺要求的最大线速度计算出收卷变频器所需要的最大运行频率,然后根据实际的传动比对应好主拉的最大频率,保证前后级的线速度差不是很大。从而根据摆杆电位器反馈值做PID调节控制收卷变频器时,可以很好的控制前后级的线速度同步。另外,主拉变频器的加减速时间尽可能的长(一般在40~60s),可以平稳的进行加减速。
参数配置情况:
主拉变频器(G11,37kW):
(无速度传感器矢量控制)
(AI1输入)0
(最大频率)75HZ
(上限频率) 50HZ
(加速时间)60
(减速时间)60S
(正转 ??DI1)1
(正转点动 ??DI2)4
(自由停车 ??DI3)8
(故障复位 ??DI4)9
(故障输出 ??RELAY1)2
(FDT检测到达 ??DO1)3
(点动频率)5Hz
(加速时间)3s
(减速时间)3s
(FDT电平,频率检测值)2Hz
(FDT滞后)5%
收卷变频器(G11,11kW):
(无速度传感器矢量控制)
(端子命令)
(AI1输入)
(PID输入)
(X频率源+Y频率源)
(最大频率)50Hz
(上限频率) 50Hz
(加速时间)0.1s
(减速时间)0.1s
(速度环P1)60
(速度环I1)0.35s
(速度环P2)60
(速度环I2)0.60s
(正转 ??DI1)1
(自由停车 ??DI2)
(故障复位 ??DI3)
(AI1滤波时间) 0.01s
(张力摆杆下限位反馈电压值)2.0V
(张力摆杆上限位反馈电压值)8.0V
(AI2滤波时间)0.01s
(故障输出 ??RELAY1)
(禁止反转)
(FA-01给定)
(PID给定值)50%
(PID反馈源?AI2)
(PID作用?正作用)
(比例增益P)10
(积分时间I)1.5s
(微分时间D)0.100s
(采样周期Ts) 0.01s
控制原理图:
应用G11变频器取代原来PID调节板+变频器的控制方式,可以降低成本、控制稳定而且调试方便,在拉丝机行业,G11变频器一定会有广阔的天空。
变频器控制的应用过程及效果。
G11变频控制在直进式拉丝机中的应用
摘 要 在直进式拉丝机控制中采用变频调速具有配置简练、逻辑清晰、成本下降的特点,同时本文还详细介绍了科工G11变频器在拉丝机上的应用。
关键词 直进式拉丝机 同步 变频控制
金属制品是冶金工业中的重要一环,但在我国该行业却是一个薄弱环节,机械、电气设备陈旧,阻碍了行业的发展。在金属加工中,直进式拉丝机是常见的一种,在以前通常都采用直流发电机-电动机组(F-D系统)来实现,现在随着工艺技术的进步和变频器的大量普及,变频控制开始在直进式拉丝机中大量使用,并可通过PLC来实现拉拔品种设定、操作自动化、生产过程控制、实时闭环控制、自动计米等功能。
采用变频调速系统的直进式拉丝机技术先进、节能显著,调速范围在正常工作时为30:1,同时在5%的额定转速时能提供超过1.5倍的额定转矩。
本文以某厂生产不锈钢丝的直进式拉丝机变频改造为例,来说明变频控制的应用过程及效果。
2 直进式拉丝机变频控制系统
该直进式拉丝机主要对精轧出来的不锈钢丝进行牵伸,设计的工艺要求为:(1)最高拉丝速度600m/min;(2)加工品种主要三种,分别是进线2.8mm→出线1.2mm、2.5mm→1.0mm、2.0mm→0.8mm;(3)紧急停车断头不多于2个
直进式拉丝机是拉丝机中最难控制的一种,由于它是多台电机同时对金属丝进行拉伸,作业的效率很高。不象以前经常遇到的水箱拉丝机和活套式拉丝机,允许金属丝在各道模具之间打滑。同时它对电机的同步性以及动态响应的快速性都有较高的要求。由于不锈钢材料特性比较脆,缺少像高碳钢丝或者钢帘线那样的韧性,比较容易在作业过程中拉断。
本系统共有8台11KW变频器。系统的电气配置为活套一台,安装在第一级,作用是将成卷的不锈钢丝牵引到拉丝部分,由于活套可以自由打滑,因此这台电机不需要特别的控制。拉丝部分共有六个直径400mm的转鼓。每个转鼓之间安装有用于检测位置的气缸摆臂,采用位移传感器可以检测出摆臂的位置,当丝拉得紧的时候,丝会在摆臂的气缸上面产生压力使得摆臂下移。最终是收卷电机,该部分采用自行滑动的锥形支架,整个过程卷径基本不变化,因此不需要用到卷径计算功能。八台电机功率采用变频专用电机,同时带有机械制动装置。
图一 直进式拉丝机控制示意
直进式拉丝机的系统逻辑控制较为复杂,有各种联动关系,由PLC实现。同步方面的控制则全部在G11变频器内部实现,不依赖外部控制。
其工作原理是:根据操作工在面板设定决定作业的速度,该速度的模拟信号进入PLC,PLC考虑加减速度的时间之后按照一定的斜率输出该模拟信号。这样做的目的主要是满足点动、穿丝等一些作业的需要。PLC输出的模拟电压信号同时接到所有变频器的AI2(AI1也可以)输入端,作为速度的主给定信号。各摆臂位移传感器的信号接入到对应的转鼓驱动变频器作为PID控制的反馈信号。根据摆臂在中间的位置,自己设定一个PID的给定值。这个系统是非常典型的带前馈的PID控制系统,一级串一级,PID作为微调量。
之所以选择G11变频器,就在于它能轻松实现主速度跟随加PID微调的功能,而无须额外的控制板。在本系统中参数设置如下:
主频率源X为AI2
辅助频率源Y为PID
频率源选择为主频率源X+辅助频率源Y
PID给定源为数字键盘给定
PID的设定值(该值的基准值为系统的反馈量)
PID的反馈值AI1
PID的作用方向(当反馈信号大于PID的给定时,要求变频器频率输出下降,才能达到PID平衡)
PID的P值25
FA-06=1:PID的I值1:
PID的D值0.08
PID?的采样周期0.1
PID的偏差极限0
由于系统的稳定在很大程度上取决于PID作用,因此对其参数的整定必须考虑周全,在低速、高速、升速和降速等情况都予以考虑。另外在本系统中必须加入微分限幅。
图二所示为PID控制原理:
图二 过程PID控制原理
本系统在优化参数值之后,设备试机时速度600米/min非常稳定,完全解决了原来采用同步板高速度下面不稳的问题(原来只能开到300米/min)。通过各种工况下的对比测试,和采用进口直流驱动器的拉丝机性能一样,同时设备效率为90-95%、节电率为40%左右。而且本系统电气器件配置简练、逻辑清晰,成本与原来相比还有较大的降低,的确是个性价比优良的方案
无张力架的变频拉丝机
这台中拉机是江苏某机械生产,在天津一铜线厂使用。这台中拉机为双变频控制,主机采用15KW变频器,收卷采用2.2KW变频器。该中拉机配有退火装置,没有张力架,所以收卷采用A11系列变频器,利用张力控制功能完成收卷。
系统有两台变频器构成,牵引级变频器控制牵引辊的转速,转速通过电位计调节,同时将运行频率通过模拟输出AO1输出到收线变频器,作为卷径计算的线速度信号。收线级变频器采用闭环矢量控制,需要在收线电动机的轴上安装编码器,编码器接入A11内置的PG卡。
1、参数设定:
2、调试中出现的问题:
PG卡:在初始安装编码器时,利用点动观察电动机电流,大于额定电流。将A、B相颠倒,电流正常。设备运行时,出现收线电动机运转非常缓慢的现象,观察电流,电流大于额定电流。再次将A、B相颠倒,运转正常。
3、调试结果用户感到满意
三、纺织行业
锐亿自动化G7变频器在纺织中的应用
近年来随着纺织机械机电一体化技术水平的不断提高,交流变频调速已成一种趋势。在大多数新开发的纺织机械产品中几乎无一例外地应用了交流异步电动机变频调速装置。
交流变频调速的特点
I. 减少功耗降低成本
纺织厂离不开空调设备。当空调电机使用变频调速器控制后,降低了功耗,大大节省了用电支出。据某公司提供的数据,全年12台空调机可节电24余万元,空调用电单耗平均下降了6、7个百分点。
II. 简化了机构提高了性能
通过PLC可编程控制器或工控机的控制,再经变频调速器实现多电机的同步协调运转。根据生产工艺曲线控制各机构的运动,进而简化了机构。比如粗纱机利用交流变频调速,去掉了锥轮变速机构,从而克服了锥轮变速皮带打滑变速不准的问题。
而对于细纱机来说,由于利用变频调速器去掉了成形机构中的成形凸轮所造成的桃底有停顿、桃顶有冲击的现象。使得细纱卷形状良好。以便于下一道工序的高速退绕。同时利用变频调速器控制三十九主电机的变速来控制锭子的转数,使得细纱在大中小纱时转速在变化,以减少纱的断头率。
交流变频技术的应用
变频器控制的纺织机械上的交流电机主要分为两类。一类就是常用的Y系列的交流异步电机。这种电机主要应用于调速精度要求不高、调速范围不大的纺织机上。而另一种为交流变频调速专用异步电动机。主要用于调速精度要求高、调速范围宽的机器上。
下面介绍下下不同形式的变频器。
1) 用变频器开环控制异步电动机调速称为V/F形式。这种方式电路简单、可靠。但调速范围在10:1范围以内,调速精度较低2%~5%,并且低速性能不理想。因此多用于针织机或要求不高的纺织机械上。
2) 采用科工G7系列变频器,其有优良的低速特性。电路结构简单,可靠性高。同时具有较好的加减速特性、转矩特性以及电流限制特性等。调速精度可达0.5%~1.0%。调速范围在20:1范围内。较适合印染机械的调速等。
在一些设备上,将所有电气元件与变频器及控制面板与卷绕头机械部份合为一体,更是减少了体积,增强了可靠性。
G7变频器加弹假捻机上的应用
加弹假捻机上变频器摆频功能的应用
摘  要: 在加弹假捻机上为使成型纱锭没有鼓包、平整如一,必须在槽筒电机上增加摆频功能。而科工G7变频器的内置摆频功能软件,能很好的解决这一问题
中小型加弹假捻机是生产人造纤维弹力丝线的主要设备,在中国有近10家纺织机械厂生产该类设备,沿海发达地区又有非常广阔的市场。目前市场上提供的货源主要有120锭和144锭两种,从控制的角度来看,两种控制原理是完全相同,所以在此仅介绍120锭的控制方式。
加弹假捻机工艺特点
120根人造纤维丝线分成两组,每组各60根,通过罗拉1的牵引力使60个纱锭自由放线。经过加热、假捻、再加热工艺后,由罗拉2牵引至下道工艺,经过给假捻后的纱线进行上油工艺后,将纱线绕制成最有利于放线运动的的120个纱锭,为后续深加工提供优质半成品。
基本控制要求
●罗拉1、假捻、罗拉2、加油、槽筒、黑筒电机必须保证同步运行,比例可调。
●最高车速:550m/min
●成品纱锭两端不能有落纱,表面不能由鼓包,平整如一。
● 24小时连续工作制。
●10台电动机均使用380V三相异步电动机,全部选用科工G7系列变频器来驱动,同功率一一匹配。
●同步控制信号由同步控制器按比例提供,现场微调通过变频器内部信号叠加功能来完成。信号叠加可以是绝对叠加,亦可以是相对叠加。
●为使成型纱锭没有鼓包、平整如一,必须在槽筒电机上增加摆频功能。G7系列变频器已具备内置摆频功能软件,能很好的解决这一问题。
摆频功能描述
纱锭成型过程,是由两个独立的运动叠加而成。一个恒速(constant speed)旋转运动,一个往复(Traverse)运动。通过两个运动的叠加,纱线在纸筒表面形成菱形网状运动轨迹。如果两个运动都是匀速运动,则势必在纱线相交处形成鼓包,如不带摆频功能图示(Without wobble)。如欲打乱每层的交点,将往复运动的速度时时变化,即增加摆频功能,则这一问题就得到了圆满解决
加弹假捻机退卷上变频器内置七段速自动运行功能的应用G7内置七段速调节方便,每段速可控制正反向,加减速时间可调
G7变频器在梳棉设备中的推广应用
   近10年来在激烈的市场竞争中,国内外纺机厂商,采用PLC控制,变频调速,机电一体化等以电子技术更多的取代传统的机械结构,提高纺机整机的可靠性,提高纺织质量和自动化程度,扩大品种的适应性,使用操纵易便。各纺织厂家也投资改造老机设备。
交流变频调速技术的优点
   交流变频调速传动具有以下特点:
   1可以使普通异步电动机实现无级调速。
   2启动电流小,减少电源设备容量。
   3启动平滑,消除机械的冲击力,保护机械设备。
   4对电机具有保护功能,降低电机的维修费用。
   5具有显著的节电效果。
   由于交流变频调速传动技术具有上述特点,已开始取代直流调速装置,成为现代电气传动的发展方向。
   交流变频技术在棉纺织设备中推广应用的必要性
纺纱工艺流程中要求加工设备的电气传动稳定,点动、启动及升降速都应平滑实现,这样才能是纤维的牵伸均匀,降低重量不匀和条干CV值。在棉纺设备的传动系统中,都是由皮带与齿轮来承担,由于电动机启动硬度的原因,在点动与启动过程中,不可避免地会出现皮带打滑,齿轮冲击等现象。在机械传动轮系中,齿轮越多,造成齿轮损伤的机率就越大,应用交流变频技术就能够很好的解决平滑启动,消除机械启动时的冲击力,实现无级调速,满足生产工艺要求,提高成纱质量。应用此技术在纱支品种变化的情况时,不需改变牙齿或皮带轮,设备工艺转速的改变只需通过变频设定就可完成。
交流变频技术在梳棉机上的应用
1交流变频调速在新型国产棉纺设备中得到广泛的应用。在2000年第七届中国国际纺织机械展中,FA201B梳棉机、FA326并条机、FA423粗纱机、FA710 高速并条机、FA231倍捻机均采用变频调速。新型国产细纱机F1513系列、 F0128系列采用PLC,可编程序控制,变频调速、纺纱全程可根据设定程序进行调速纺纱。特别是EJM128JL型细纱机1008锭,锭速可按10段变频调速控制。FA716并纱基础集体变频调速,还可使用后不同品种需要,实行单锭,分组或分段变频调速,适应棉毛等多品种并纱卷绕的要求。
   2梳棉机老机在设计方面由于受到当时的技术条件、设备制造成本,市场需要等因素的限制不可避免的存在着一些缺陷。如A186D型梳棉机道传动系统中的电磁离合器由于故障较高,经常造成停机,不时出火警,给生产效率与产品质量造成一定的损失,要保持与维护需投入大量的人力与物力。有些企业惯性轮电磁离合器被弃用。这样在道夫慢转快的过程中产生细条,严重时出现破边,棉网拉断的现象影响生条质量。有的企业为避免这种现象,用不当的操作办法来弥补以上设备缺陷,但要造成大量的废条,同样是不可取的。
3改善梳棉机运行状态的过程。A186D梳棉机为了使道夫达到升、降速平滑,在机械传动中设计双速电机,惯性轮、电磁离合器,用电气加机械的手段来实现。A186E、A186F、FA201梳棉机设计中又增加了电动机的星-三角转换这一控制环节,从而进一步改善了升、降速斜率。FA201B、FA212梳棉机采用了交流变速调速,从而实现了道夫升速斜率的任意调节,道夫工艺转速的任意可变的功能。为老机改造提供一个好的范例。
卷染机恒张力恒线速度控制
在卷染机控制中采用变频调速具有配置简练、逻辑清晰、成本下降的特点,同时本文还详细介绍了A11变频器在卷染机上的应用。
公共直流母线
卷染机适合目前市场对多品种小批量织物的染色需求,可间歇式生产,发展前景看好应用越来越广泛。卷染机控制方面要求具备自动记道、自动计数、自动换向、自动掉头、自动停车、防坠液等功能,在整个工艺过程中,要求保证布匹的张力和线速度恒定,因此对系统的自控控制水平要求较高。国内较为传统的卷染机大部分采用双直流电机控制,只能达到近似的恒张力控制效果,也有采用单变频器的卷染机,放卷采用异步电机直流制动的方式,收放卷用接触器在变频器和直流制动之间进行切换,以上这些方案,分析其原理,都是在较大误差情况下的一种近似结果,因此控制效果不尽如人意。进口的高档卷染机,有的采用伺服控制,有的是用价格昂贵的工程型变频器来实现,效果较为理想,但是对于国内的用户来说,成本压力很大。本文以一个工程实例来说明采用A11变频器精确并巧妙的完成卷染机的工艺要求。
CLM158巨型卷染机技术指标:
◆门幅:mm;
◆最大卷径:1500mm
◆车速:20--150m/min;
◆最高温度:98℃
◆张力调整范围:300~1000N
图四是卷染机工作的示意图,这是一个典型的中心卷曲控制系统。未染色的布匹首先通过上布电机卷曲到其中的一个辊筒上,在辊筒的传动轴上安装有计数用的接近开关,此时控制系统计下整卷布的道次,上卷完毕,采用人工的方式把布匹的一头卷到另外一个辊筒上面,待包覆紧密即可正常开始工作。此时两个辊筒朝着同一个方向运转,控制的要求是保持布匹上的张力恒定,保持布匹在染液经过的时间一致,也就是线速度恒定。这是个没有线速度反馈的驱动系统,但线速度又实实在在的随着辊筒的半径的变化在变化。因此,控制系统需要适应这种独特的要求。
A11变频器为卷染机的高性能控制提供了理想的驱动平台。在江苏地区各个卷卷机厂家以及最终用户处的实际使用情况表明,采用控制的卷染机,兼顾了控制性能和成本之间的要求,为该行业的产品升级换代提供了优秀的解决方案。下面结合用于平幅丝绸棉布尼龙人造及合成丝等织物的CLM158 巨型恒张力卷染机的工程实例说明科工A11高性能矢量控制变频器在该行业的应用。
二、采用张力控制专用变频器的卷染机电气系统
卷染机的控制可以分为温度控制和传动控制两部分,本文重点描述的是关系到张力以及线速度控制的驱动部分控制。
该卷染机的控制系统以西门子作为控制器,采用触摸屏作为人机界面,它们主要完成的是张力,线速度的设定,布的厚度的测量以及相关逻辑动作的控制。变频器和PLC之间采用485通讯。采用通讯方式的好处是可以随时知道变频器主要变量的信息,减少接线,使得整个系统看起来很精简。接线示意可见图五。由图中可见:两台完全一样的变频器,它们均工作于闭环矢量控制模式,由于卷染机在接近满卷时候会较长时间工作在很低的频率下(1~3Hz),采用较高线数的编码器有助于提高在低转速工况下的控制性能,同时考虑散热,需要采用变频专用电机。
上布时刻,PLC记录下该布卷在辊筒上面的总圈数,然后由操作工测量该布卷的直径,把这个值输入到HMI,PLC根据直径和总圈数,可以精确计算出来单层布的厚度。采用这种方法获得布厚,误差很小。布厚通过485通讯传送到A11变频器,作为控制的最基本参数。同时针对每种织物,染色所需要的张力以及染色速度,也在HMI上面设定好,然 后通过PLC传递给变频器。
恒张力的控制,则是利用矢量控制变频器的转矩控制功能,实时的根据张力的设定值和,卷轴直径计算出所需要的转矩,从而达到间接的控制带材张力的目的。这种控制方式适合较低速度下的大张力控制,而卷染机正是较为典型的该类系统。在该系统中,变频器接收PLC通过485传送过来的张力设定值,然后根据布厚的递归运算得到直径,张力设定值乘上半径除上机械系统的传动比就是电机所需要输出的转矩。
在该系统中,假设我们把放卷的定为速度模式,它始终工作在预驱动模式下,根据辊筒直径的变化计算出需要的电机转速来保证布匹的线速度恒定,收卷的则始终工作在转矩控制模式下。当一个方向快要染到头的时候,只需要切换一下两台变频器的收/放卷控制模式和预驱动即可。而这正好是一组逻辑上相反的信号,采用一个继电器即可获得。
由卷染机的工作原理可见,放卷的电机始终处于发电模式,通常的做法都是采用制动单元、制动电阻,将制动产生的能量以热量的形式消耗掉。对于卷染机这样长年累月工作在发电模式下的设备来说,这种方式电能的浪费是大量的。A11变频器可以方便支持公共直流母线,我们在实践中将两台变频器的P N母线直接并联,这样正常工作制动产生的能量通过并联的母线又回到拖动的电机。为了考虑在快速减速的时候,有可能两台电机都处于发电状态,在其中的一台变频器上面仍旧并联了一个制动电阻,这个电阻的工作是短时的,能耗很小。老是卷染机控制柜下方很大的一个电阻箱现在可以完全取消了,既节省了能耗,又避免了很大的一个热源,从而系统的可靠性也得到了提高。
三、结束语
本系统在优化参数值之后,设备试机时速度150米/min非常稳定,完全解决了原来采用直流电机张力控制不够连续、稳定的问题。为了稳妥器件,第一套系统在染缸底部的过渡辊上面安装了张力传感器来监测布匹的张力,从传感器检测回来的数据可以看到,这个系统的张力控制的非常的稳定,稳态的时候波动可以做到小于5%,快速加减速度的动态过程波动小于15%。从传感器也可以看到锥度系数在控制中的作用,而这些性能,功能都是原来直流电机没有}

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