一、染紗行業(yè)對(duì)變頻器的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)
電耗成本對(duì)染紗行業(yè)來(lái)說(shuō)，是其生產(chǎn)成本的主要組成部分，而在這其中的染缸則就是染紗運(yùn)行中，主要的能耗設(shè)備之一；隨著如今變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，通過變頻器對(duì)流量壓差展開變頻控制已在染紗行業(yè)中廣泛的應(yīng)用了。而且由于變頻器的節(jié)能功能對(duì)與染缸的節(jié)能改造也已成為染整業(yè)降低染紗的能耗成本、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑之一。所以交流變頻調(diào)速裝置在染缸上的應(yīng)用，對(duì)于減少能源浪費(fèi)具有重要意義。
二、染紗工藝中的主要損耗
染紗工藝是一個(gè)按照預(yù)定的周期性動(dòng)作過程，即是內(nèi)流與外流的時(shí)間控制達(dá)成染色工藝。其內(nèi)外流主要靠換向器換向?qū)崿F(xiàn)；而紗的流量運(yùn)行主要是靠主泵來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
而在染紗運(yùn)行的過程中有四個(gè)主要的耗損方向：
（1）溢流損耗。隨紗的加工工序不同，各工序所需溫度、流量、壓力不同，對(duì)于主泵馬達(dá)而言，染缸在染色過程的負(fù)載是處于變化狀態(tài)。而泵的流量是按照所需的最大流量來(lái)設(shè)計(jì)的，其原主泵馬達(dá)以恒定的轉(zhuǎn)速提供的壓力流量，當(dāng)每泵紗所需的流量小于最大流量時(shí)，色料反而流過了每一磅紗，使其沒有在最短的時(shí)間內(nèi)加色，這一部分能量就損耗掉了。
（2）硬件損耗。普通染缸主泵采用原始的Y-△降壓?jiǎn)?dòng)，其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩和啟動(dòng)電流大，加快主泵的老化和換向器的加速磨損。提高了維修成本和能源的浪費(fèi)。
（3）設(shè)計(jì)余量損耗。通常在設(shè)計(jì)中，一般會(huì)考慮到共用性，設(shè)計(jì)時(shí)以最大容量為基礎(chǔ)，因此染缸主泵電機(jī)設(shè)計(jì)的容量比實(shí)際需要高出很多，存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象，造成電能的大量浪費(fèi)。
（4）節(jié)流損耗。當(dāng)水流經(jīng)換向器的換向口時(shí)會(huì)有一定的流量和壓力，增加換向電磁閥的力矩，同時(shí)由于水長(zhǎng)期全速循環(huán)流動(dòng)與換向器件機(jī)械劇烈磨擦，造成密封圈溫度過高，換向器噪音過大，機(jī)械壽命縮短等不良現(xiàn)象。
三、我們?cè)谌炯喒に囍胁捎米冾l器控制的主要四個(gè)目的
（1）軟啟動(dòng)節(jié)能：
由于原電機(jī)為直接啟動(dòng)或Y/△啟動(dòng)，啟動(dòng)電流等于(3-7)倍額定電流，這樣會(huì)對(duì)機(jī)電設(shè)備和供電電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會(huì)增加電網(wǎng)容量要求，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)對(duì)設(shè)備的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始，最大值被限制在變頻器設(shè)置的加速中電流限幅水平以內(nèi)，一般不超過1.2倍額定電流，減輕了對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)電網(wǎng)容量的要求，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。
（2）成本降低、操作方便：
把主缸原有的水位控制器和磁石信號(hào)去掉改成模擬信號(hào)控制器以實(shí)現(xiàn)控制水位的高低。并加裝人機(jī)界面來(lái)查看主缸的實(shí)時(shí)水位。以免主缸無(wú)水運(yùn)行造成事故發(fā)生。去掉料缸水位控制器，用原有的模擬信號(hào)控制器實(shí)現(xiàn)水位高低控制，降低維修成本和生產(chǎn)成本。
（3）提高功率因數(shù)節(jié)能：
無(wú)功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是因?yàn)楣β室驍?shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低?？芍?，當(dāng)功率因數(shù)越大，有功功率越大。普通主泵COSφ值在0.6-0.8之間，而使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)濾波電容的補(bǔ)償作用，使得COSφ≈1，從而減小了無(wú)功損耗，增大了電網(wǎng)的有功功率。
（4）調(diào)速節(jié)能：
根據(jù)染紗的工藝要求,把原來(lái)的主缸注料管改成流量控制器經(jīng)轉(zhuǎn)換為4-20mA電流信號(hào)后加在PLC模擬輸入端作為變頻器的頻率給定信號(hào)，PLC對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)采樣并通過PID運(yùn)算處理，使輸出給變頻器的頻率隨流量控制器的模擬信號(hào)成線形變化；
在經(jīng)過給出的磅數(shù)大小通過PLC運(yùn)算后，需要壓力和流量大小會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而降低電機(jī)的輸出功率，在換向電磁閥處加裝換向到位開關(guān)，已確保換向電磁閥完全動(dòng)作到位。內(nèi)外流換向時(shí)會(huì)根據(jù)換向開關(guān)動(dòng)作自動(dòng)降低轉(zhuǎn)速，等換向完成后自動(dòng)加速到所需頻率，使電機(jī)和換向閥在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)的能量損耗達(dá)到最小程度。
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