TD2000变频器在尼龙纺丝中的应用

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1、TD2000变频器在尼龙纺丝中的应用1引言随着帘子布市场的开展，用户对帘子布品种的要求逐渐进步。根据市场需求，神马集团施行了尼龙中细旦丝工程。在该工程中，需要对原丝齿轮泵GP111、GP112的电源及其控制系统进展试验改造。我们选取了深圳华为公司消费的TD2000通用变频器作为电源供应装置。1.1原有系统分析原来GP111、GP112所用电源为日本明电舍THYFRE-V400纺丝专用变频器，电机为永磁同步电动机。每台变频器输出的电流供应对应的个电气控制柜(柜)作为主电源，随后输向两个区段的台GP电机。电源投入后，由现场按钮通过控制柜内接触器的吸合/释放来决定齿轮泵的开/停。由于为两台电动机提供

2、电源该变频器容量过大，运行本钱高，而且针对中国电网实际情况的实用功能较少，需要用新的变频器进展替代。1.2现有系统分析我们采用深圳华为TD2000通用变频器代替日本明电舍THYFRE-V400纺丝专用变频器。由纺丝现场按钮直接控制单台变频器的运行，从而带动齿轮泵的运转，省却了一些中间环节，简化了系统流程，进步了系统稳定性。尤其是一台变频器控制一台电动机的方式,使控制更加方便，有利于进展工艺参数的调整与小范围的试验。2TD2000变频器特点及应用TD2000通用变频器调速系统原理框图,如图1所示。具有高品质、多功能、低噪音的特点，设计紧凑、安装灵敏。具有空间电压矢量控制技术，停电再启动、自动电压

3、调整、死区补偿、自动转差补偿、节能运行、图1TD2000变频调速系统原理框图内置PI等功能，可提供高品质控制。2.1停电再启动在变频器运转过程中，由于电网波动等原因，有时会出现瞬时停电现象。明电舍THYFRE-V400变频器往往显示故障指示并自动停顿运行,此时需要按下现场该变频器所对应的所有电机停顿按钮，然后重新起动变频器，再依次启动GP电机,这样做往往费时较长。TD2000变频器具有瞬间停电再启动功能。当电网瞬间停电后变频器会自行启动，控制电机运转，减少故障处理时间。2.2现场/变频器两种方式控制电动机的启动/停顿在明电舍THYFRE-V400变频器中，变频器的启动/停顿不受现场控制。变频器

4、启动、运行到设定值后，翻开变频器对应的控制柜空气开关，然后依次启动现场按钮，使柜内的接触器吸合，从而启动电机。而TD2000变频器具有远端控制变频器功能，它设定了3种不同的方式:(1)两线控制形式1(2)两线控制形式2(3)三线控制形式我们采用三线式运转形式，并且令K=0，这样，只要变频器带电，图2三线式运转形式现场随时可以启动变频器，如图2所示。2.3节能运行TD2000变频器设定了节能运行功能，如图3所示。电机在正常V/F设定后(一般负载为线，平方转矩负载为线)，变频器通过检测负载电流发现负载处在轻载运行过程中时，会适当调整输出电压(如号线变为号线)，图3节能运行时V/F曲线使输出功率降低

5、，到达节能的目的。一般负载时V/F曲线平方转矩负载时V/F曲线Fb节能运行时V/F曲线2.4转矩提升在异步电动机变频调速系统中，在低频段，由于电阻、漏电抗的影响不容忽略，假设仍保持V/F为常数，那么磁通将减小，进而减小了电机的输出转矩，为此，在低频段要对电压进展适当补偿以提升转矩。但是，当电压补偿过大时，将会造成电动机铁心的饱和，增加励磁电流，从而引起电动机过载。TD2000变频器具有手动提升和自动提升功能。在调试变频器时，电动机出现了启动困难现象。我们分析问题在于电机的启动转矩缺乏。为补偿定子阻抗压降，进步电机低频转矩特性，在变频器低频工作区进步输出电压，进展转矩提升补偿,以便于带较大负荷启

6、动，我们先后调整了转矩提升电压参数和控制选择参数，并进展了反复试验。调整以后，我们测定电机运转平稳。如图4所示。图4自动/手动转矩提升补偿2.5运行控制方式多样性TD2000变频器具有三种运行控制方式:电气控制室变频器操作面板控制;由现场按钮通过变频器的控制端子进展控制;上位机串口控制(RS232接口)，用于实现电机启动、停顿、正转、反转、点动等功能。控制方式多、方便灵敏。此外，TD2000变频器还有防反转功能。2.6丰富的显示功能TD2000变频器提供四位数码显示、中文液晶显示、外接仪表显示。可以显示出设定频率、输出频率、输出电压、输出电流、电机转速、负载线速度等参数，便于运行监控。此外，T

7、D2000变频器还能显示最近一次故障时的变频器母线电压、输出电流、运行频率以及近三次故障类型，为迅速及时的处理故障提供了根据。2.7功率器件TD2000变频器用IGBT作为功率器件，具有波形好，频率高，噪声低，体积小，寿命长的特点，在控制方法上，采用无反响量控制技术控制永磁同步电动机，特别是在过负荷方面有较大改进，150负荷为1分钟，200%负荷为30秒，非常适宜原丝齿轮泵。另外，该变频器还具有自保护功能齐全等优点。3几种主要参数的设定3.1加速时间的设定卷绕用电动机为永磁同步电动机，启动电流为正常运行电流的10倍左右。从减小电动机的启动电流的角度来说，加速时间应设定的较长一些，但加速过程属于

8、过渡过程，时间过长会浪费时间，影响工作效率。所以，设定加速时间的根本原那么是，在电动机的启动电流不超过允许值的前提下，尽可能缩短加速时间。经计算和试验，我们设定加速时间为30s。3.2减速时间的设定在频率下降过程中，电动机将处于再生制动状态，使电动机的转速迅速地随频率而下降。假设减速时间过短，电动机转速的下降将跟不上同步转速的下降，将使直流电路通过制动电阻或制动单元放电的速度有可能跟不上，从而导致直流电路的过电压。设定减速时间的主要考虑因素是拖动系统的惯性。我们将减速时间设定为30s。4应用时的本卷须知4.1变频器选型时只能选用TD2000系列。由于电动机为永磁同步电动机，TD3000系列虽然

9、性能更好，但是不支持同步电动机。4.2GP电机功率在30Hz时只有0.87K，然而启动电流却到达63A,启动电流相当大，变频器选型时不能按常规进展选型，容量要放大，要以电流为标准。4.3设定转矩提升值时，要逐步进步设定值，不要大幅度改变。一般比出厂值稍大。4.4运行中变频器跳闸显示PU故障当变频器显示为PU故障时，一定要树立一个概念:PU故障不等于PU坏。PU故障产生的原因有以下几个方面:(1)外来干扰造成误动作(2)设定数据出现异常(3)由于温度等原因造成误动作(4)主控板PU芯片损坏出现PU故障时，可以按照以下步骤进展故障排除:(1)按复位键进展复位。(2)假设仍显示PU故障，关断变频器，

10、稍候再启动变频器。(3)如故障照旧，证明PU板已坏，更换新板。更换新板后，应仔细对照检查全部参数无误后才能启动变频器。调试完毕正常运行时，各种故障一般情况下复位后变频器即可正常运行。5效益分析(1)原丝齿轮泵GP111、GP112的电源及其控制系统进展试验改造后，这两锭消费的原丝单价进步了1.6万元/吨，在去除改造本钱的情况下，全年可多产生经济效益350.4万元。尤其是这次改造的成功为下一步的大规模改造提供了可行性根据和技术根底，为集团公司盈利才能的迅速进步展现了美妙的前景。(2)TD2000变频器的应用获得成功，改变了神马实业纺丝电机全部采用纺丝专用变频器的状况，说明目前的通用变频器完全可以取代原来大部分纺丝专用变频器。(3)TD2000变频器以小容量国产通用变频器代替大容量进口纺丝专用变频器，为以后的纺丝、卷绕改造提供了新的思路。其一台变频器带动一台GP电机的方式，为原丝小批量试验性技术改造提供了更为灵敏的条件。6完毕语TD2000变频器替代日本明电舍THYFRE-V400纺丝专用变频器投入使用一年来运行良好，其优良的性能在消费中得到了很好的发挥，降低了运行本钱，进步了经济效益。随着新型变频器向着功能更加强大，系统更加稳定，模块化更强的方向开展，它的使用也将更加广泛。参考文献1TD2000系列变频器用户手册.华为电气,2电气传动自动化技术手册.北京:机械工业出版社