應(yīng)宗平
(福建逸錦化纖有限公司,福建 晉江 362200)
隨著國際上變頻調(diào)速技術(shù)的迅速發(fā)展,其基本上已經(jīng)實現(xiàn)了矢量控制的實用化,使得感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)達(dá)到了直流電機(jī)的高性能。在整個應(yīng)用過程中皆由計算機(jī)系統(tǒng)控制。因此,也可以說,變頻調(diào)速技術(shù)是利用計算機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計算和實時數(shù)據(jù)處理,從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限定和轉(zhuǎn)差補償控制。在一些發(fā)達(dá)國家如美國、日本等都已經(jīng)實現(xiàn)了變頻調(diào)速技術(shù)在化纖行業(yè)的合理應(yīng)用。由于我國是發(fā)展中國家,經(jīng)濟(jì)發(fā)展與發(fā)達(dá)國家相比具有一定的差距,因此,仍然有很多化纖企業(yè)沒有應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù),導(dǎo)致其化纖產(chǎn)品的質(zhì)量不高。
早在2000年第七屆中國國際紡織機(jī)械展中,F(xiàn)A201B梳棉機(jī)、FA326并條機(jī)、FA423粗紗機(jī)、FA710高速并條機(jī)、FA231倍捻機(jī)就已經(jīng)采用了變頻調(diào)速技術(shù)?,F(xiàn)如今,我國新型的細(xì)紗機(jī)F1513系列、F0128系列采用PLC、可編程序控制、變頻調(diào)速,在紡紗的過程中實現(xiàn)了根據(jù)設(shè)定程序調(diào)速紡紗。這一點在EJM128JL型細(xì)紗機(jī)1008錠上體現(xiàn)得更加淋漓盡致,錠速可按10段變頻調(diào)速控制。FA716并紗基礎(chǔ)集體變頻調(diào)速,還可根據(jù)不同品種的需要,實行單錠,分組或分段變頻調(diào)速,從而適應(yīng)棉毛等多品種的制作要求[1]。
我國化纖企業(yè)的壓榨機(jī)在設(shè)計的時候受到我國科學(xué)技術(shù)和化纖企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)條件的限制,基本上都存在著一定的缺陷。比如,我國的R051型壓榨機(jī)的傳動系統(tǒng)中的無級變速器,其故障率就極高,導(dǎo)致系統(tǒng)在運作時經(jīng)常出現(xiàn)問題,影響企業(yè)的生產(chǎn)效率。而且在設(shè)備維修的過程中也需要花費過多的人力、物力和財力,增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。因此,要想最大程度地避免這些現(xiàn)象,采用變頻調(diào)速技術(shù)就顯得尤為重要。例如,在R051老式機(jī)械上進(jìn)行交流變頻調(diào)速改造,不僅可以提高R051老式機(jī)械的整體性能,而且可以降低設(shè)備出現(xiàn)故障的幾率,從而降低企業(yè)的維修成本,保證化纖企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,有利于實現(xiàn)企業(yè)的長久經(jīng)營。
以我國120D的粘膠紡絲生產(chǎn)為例,變頻技術(shù)在半連續(xù)紡絲機(jī)上需要經(jīng)過8h的紡絲、5h的后處理、72h的烘干、24h的調(diào)濕以及成筒,而在一臺連續(xù)紡絲機(jī)上只需要幾分鐘就能完成,由此可以看出變頻技術(shù)在化纖行業(yè)中粘膠紡絲類的技術(shù)特點[2]。同時,變頻調(diào)速技術(shù)在縮短生產(chǎn)流程的過程還優(yōu)化了產(chǎn)品的質(zhì)量。我國傳統(tǒng)的半連續(xù)紡粘膠紡絲在生產(chǎn)的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)染色、毛絲等質(zhì)量問題,工作人員在解決這些問題的時候需要從整個工作流程中尋找原因,過程煩瑣復(fù)雜且耗時耗力,但是在連續(xù)紡生產(chǎn)中,所有的工作流程都集中在一臺紡絲機(jī)上,一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題,原因查找起來也方便很多,大大地提高了相關(guān)工作人員的工作效率。
我國的連續(xù)紡織絲機(jī)的出現(xiàn)改善了以往的半連續(xù)紡絲機(jī)機(jī)頭齒輪的傳動結(jié)構(gòu),如果再加入變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行控制,則更加有利于品種的調(diào)整。我國傳統(tǒng)的半連續(xù)紡絲機(jī)從品種變更到正常產(chǎn)品的出庫基本上需要一周甚至更長的時間,但是采用連續(xù)紡織絲機(jī)再結(jié)合變頻調(diào)速技術(shù)就只需要短短三天的時間。另外,我國的半連續(xù)紡絲機(jī)在更換齒輪的時候,必須停止工作,雖然更換齒輪看似只是花了短短十幾分鐘的時間,但是在實際的操作過程中半連續(xù)紡絲機(jī)卻需要停止工作好幾個小時,同時伴隨著更換噴絲頭,這對于化纖企業(yè)來說無疑是很大的經(jīng)濟(jì)損失,而連續(xù)紡則有效避免了這些情況。
綜上所述,化纖行業(yè)不僅僅是粘膠紡絲類的基礎(chǔ)行業(yè),同時還是耗能大戶。就目前我國的基本國情來看,化纖企業(yè)在生產(chǎn)的過程中,粘膠泵、水泵和空氣壓縮機(jī)大都處于電動機(jī)驅(qū)動恒速運轉(zhuǎn)狀態(tài),有些企業(yè)在運行系統(tǒng)的設(shè)計方面,通常會選擇較大容量,使得系統(tǒng)匹配不合理,形成資源浪費[3]。如果在化纖行業(yè)中采用變頻調(diào)速技術(shù),可以在很大程度上節(jié)約能源,達(dá)到企業(yè)的節(jié)能目標(biāo)。因此,交流調(diào)速技術(shù)在化纖行業(yè)中的應(yīng)用前景十分廣闊。