艾默生變頻器在滌綸短纖生產線上的應用

艾默生工業自動化（中國） 吳建新

為滿足現代化紡織工業高自動化、高效率、高可靠性和高精度的要求，可編程控制器、人機界面、和變頻器傳動控制在紡織工業上取得了廣泛的應用。

艾默生工業自動化（中國）（以下簡稱艾默生）的變頻器產品以其豐富的功能、優越的性能在紡織行業里面取得了很好的應用，下面是艾默生變頻器在某化纖廠2萬噸滌綸短纖生產線的應用情況介紹。

滌綸生產線，整個生產系統是由前紡部分和后紡部分組成。

前紡部分主要是由擠壓、溶體輸送、紡絲、卷繞等部分組成。

后紡部分設備包括集束架、導絲機、浸油槽、一道牽伸機、水浴牽伸槽、二道牽伸機、蒸汽加熱箱、緊張熱定型、冷卻、三道牽伸機、疊絲機、張力架、卷曲機加熱、卷曲機、鋪絲機、烘干、卷繞、切斷等。由于此部分對各個環節的速度同步控制非常嚴格，采用了PROFIBUS總線控制。

前紡紡絲機的生產工藝流程圖如下：

圖1 前紡紡絲機生產工藝流程圖

（1） 紡絲：聚脂材料經過擠壓后，變成溶體，并經過溶體管道連續輸送到紡絲箱體。在紡絲箱體上裝有紡絲計量泵，溶體從紡絲計量泵上以均勻的流速傳至紡絲組件，經過過濾后從噴絲板上的小孔中擠壓成束，一個噴絲板噴出的絲約有幾千條，噴出后的絲束經過一個快速冷卻風管，然后將眾多聚脂纖維集結在一起，并通過上油后，傳至卷繞機上面。

（2） 卷繞機：將上油后的落下的32股絲束合并成一股絲束，經過牽引，經喂入輪落入到盛絲桶中，做為后紡部分的原材料。

（1） 為了保證滌綸短纖維的纖度均勻一致，要求32臺紡絲計量泵的轉速必須嚴格同步，其精度為0.01～0.05%。

（2） 為了滿足纖維多品種的要求，計量泵要有一個較寬的速度調節范圍，紡絲計量泵的轉速調節范圍約為3:1～5:1。

（3） 為了避免紡絲計量泵停車后造成的經濟損失，要求調速器具有較高的可靠性、穩定性。

由圖1的生產工藝流程可以看出，在前紡紡絲機部分的變頻調速系統如下：

圖2 前紡紡絲機的變頻調速系統

（1） 擠出機部分，因負載比較大，并且要求要有較高的低頻轉矩，在變頻器上選用的是EV2000系列產品，可以在0.5HZ時達到180%的轉矩。

（2） 因計量泵的轉速嚴格要求同步并且穩定，在計量泵電機的選擇上，采用了永磁同步電機，選擇開環控制方案。因永磁同步電機的運轉速度僅僅取決于供電頻率（N=60F/P），在變頻器和電機的功率匹配上面，采取了用3.7KW變頻器帶2.5KW同步電機的做法，留有了較大的余量。

（3） 在牽引部分，牽引機對變頻器的要求較高，它要求一臺變頻器帶8臺同步電機，而且，在工藝上還有其特殊的要求，就是在啟動的時候，變頻器只帶第一臺電機啟動，在啟動完成到達恒速運行后，逐一將其余七臺電機的接觸器合上，而在停機是正好相反。這樣，從第二臺電機開始，在電機的接觸器合上時，都會對變頻器產生較大的一個沖擊，因此，在選型時，留的余量很大，8臺3.13KW的永磁同步電機，選擇了45KW的變頻器。

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