濾波器。當(dāng)然，這些條件對于目前的通用型變頻器是很容易實(shí)現(xiàn)的。
   
(2) PLC控制方式
可編程控制器PLC是靜變頻電源的控制中樞，負(fù)責(zé)對變頻器的啟停、報(bào)警、熱切換和連鎖進(jìn)行控制。PLC的控制有兩種方式:一是采用一臺中型PLC對所有變頻器進(jìn)行總體控制，優(yōu)點(diǎn)是控制線路簡單，缺點(diǎn)是，盡管目前PLC產(chǎn)品已經(jīng)具有相當(dāng)高的可靠性，但一旦PLC發(fā)生故障將帶來大面積的紡絲機(jī)癱瘓，這對于化纖生產(chǎn)來說幾乎是致命的，如果采用兩臺中型PLC進(jìn)行互備，則控制線路非常復(fù)雜;第二種辦法是每臺變頻器都使用一臺小型PLC控制，然后各個(gè)PLC之間建立關(guān)聯(lián)和互鎖;每個(gè)plc控制柜中增加應(yīng)急開關(guān)，當(dāng)PLC發(fā)生故障時(shí)可以有效切除，并保證變頻器仍然能夠正常運(yùn)行，在保證運(yùn)行可靠性的同時(shí)把事故可能造成的影響降到最小。
(3)中頻變壓器的制造
中頻變壓器的提法是因?yàn)樽儔浩鞯脑吪c變頻器輸出相連接，其工作頻率(約150Hz)超過通常的電力變壓器額定頻率(50Hz)。電壓型變頻器輸出電壓中帶有一定含量的高次諧波，使變壓器損耗增加;同時(shí)，由于變頻器控制信號以及開關(guān)器件的誤差，變頻器輸出相電壓的正負(fù)半周總有微小的不對稱，因此，輸出電壓中包含了一定的直流分量，這對中頻變壓器的制造和運(yùn)行提出了一定的要求。如果僅僅按照普通變壓器來制造，會(huì)導(dǎo)致變壓器很快處于磁路飽和狀態(tài)，空載電流很大，根本無法運(yùn)行。在中頻變壓器的制造過程中需要采取一些相應(yīng)的措施來克服以上問題，如降低鐵心磁通密度的設(shè)計(jì)值，在鐵心中增加氣隙來削減直流磁勢的不良影響，同時(shí)，根據(jù)變頻器輸出的特點(diǎn)，需要增加變壓器的絕緣能力減少漏抗，提高散熱性等等。
（4) 熱備份方式
熱備份方式是全自動(dòng)靜變頻電源系統(tǒng)的特色之一?？煽康撵o變頻電源是粘膠紡絲機(jī)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的最基本的保證，由于每臺變頻電源都直接驅(qū)動(dòng)著十幾臺紡絲機(jī)，因此，一旦一臺靜變頻電源發(fā)生故障，將使生產(chǎn)受到大面積影響，電錠停電后粘膠長絲需要重新升頭，不但時(shí)間長，而且產(chǎn)生大量廢絲，經(jīng)濟(jì)損失很大。因此，盡管目前的變頻器裝置和其他元器件可以保證很高的可靠性，仍然需要在系統(tǒng)上采用變頻器熱備份方式以確保萬無一失。
備份靜變頻裝置運(yùn)行主要分為兩種方式:
a) 利用PLC構(gòu)成自動(dòng)備份方式
n臺靜變頻主機(jī)共用一個(gè)備機(jī)，其中任何一臺發(fā)生故障，則立即切換到備機(jī)。主機(jī)故障包括:過電流、過負(fù)載、過電壓、對地短路、熔斷器斷路、過熱、CPU異常及其它一些故障，同時(shí)，如果某一臺靜變頻主機(jī)輸入電源側(cè)發(fā)生異常(缺相、跳閘等等)，系統(tǒng)也能夠自動(dòng)將此臺主機(jī)驅(qū)動(dòng)的負(fù)載切換到備機(jī)運(yùn)行，保證生產(chǎn)的連續(xù)性。
全部切換過程通過PLC系統(tǒng)完成，主要是對變頻器切換時(shí)間、切換頻率等參數(shù)進(jìn)行控制，保證相應(yīng)的連鎖關(guān)系，并對操作人員給予信號指示。
b) 手動(dòng)切換及應(yīng)急方式
在設(shè)備調(diào)試和檢修期間，可以采用手動(dòng)方式將主機(jī)負(fù)載切換到備機(jī)運(yùn)行。手動(dòng)切換方式仍然通過PLC進(jìn)行。為了保證系統(tǒng)可靠性，每臺靜變頻裝置均設(shè)置了應(yīng)急切換開關(guān)，一旦某臺PLC發(fā)生了故障，無論是自動(dòng)還是手動(dòng)方式下，操作人員都可以通過應(yīng)急切換開關(guān)將該靜變頻主機(jī)切換到備機(jī)運(yùn)行。

3，現(xiàn)場問題及對策
作為粘膠長絲紡絲機(jī)中頻電源，變頻器的現(xiàn)場使用中有許多獨(dú)特之處，其參數(shù)設(shè)置與普通負(fù)載不盡相同，主要有以下幾方面:
(1) 由于電錠工作時(shí)電壓往往不需要高至少160V(某些新型節(jié)能電錠額定電壓更低)，因此，變頻器輸出的電壓往往要低至320-350VAC，而在這個(gè)范圍內(nèi)自動(dòng)電壓調(diào)整功能(AVR)不能失效(否則變頻器輸出電壓將正比于輸入電壓)，這對變頻器的選擇提出了一定要求。
(2) 靜變頻裝置作為一種中頻電源，只運(yùn)行在電錠需要的工作點(diǎn)上，因此，像轉(zhuǎn)矩提升、直流制動(dòng)等一些對動(dòng)態(tài)負(fù)載運(yùn)行相當(dāng)關(guān)鍵的功能參數(shù)反而顯得不甚重要;另外，由于單個(gè)電錠功率較小，通常是變頻器先運(yùn)行在工作頻率后，電錠再逐個(gè)直接啟動(dòng)，不需要變頻器拖動(dòng)整個(gè)負(fù)載進(jìn)行軟啟動(dòng)，那樣的話效率反而很低。所以，變頻器的加速時(shí)間和減速時(shí)間可以設(shè)置得盡可能短，使變頻器接到運(yùn)行命令后迅速到達(dá)額定工作點(diǎn)，這也符合熱備份切換的要求。
(3) 靜變裝置在進(jìn)行熱備份切換時(shí)，設(shè)定合理的切換時(shí)間和切換頻率至關(guān)重要。熱備份切換時(shí)，主機(jī)輸出側(cè)的接觸器斷開后，電錠在慣性作用下仍然保持一定的轉(zhuǎn)速，直到備機(jī)輸出側(cè)接觸器吸合后重新進(jìn)行變頻運(yùn)行。因此，對于備機(jī)變頻器而言，相當(dāng)于要在線啟動(dòng)正在運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)。要無沖擊地完成這個(gè)在線啟動(dòng)過程，并力爭切換時(shí)間盡可能短，需要采取幾個(gè)措施:
a) 為了保證切換的安全可靠性，兩個(gè)接觸器的斷開和吸合動(dòng)作之間需要一定的時(shí)間間隔，同時(shí)，瞬時(shí)切換時(shí)，備機(jī)變頻器輸出的電壓和電錠殘留的電壓在相位上有很大區(qū)別，容易引起電氣或機(jī)械故障，反以需要足夠的衰減時(shí)間使斷電后電錠的殘留電壓基本消失;但是，切換的間隔時(shí)間越長，電錠速度下降越多，滑差增大，切換時(shí)產(chǎn)生的波動(dòng)越大，對生產(chǎn)工藝有影響，根據(jù)多次的現(xiàn)場實(shí)踐，這個(gè)間隔時(shí)間通常選定在1-2秒內(nèi)較為合適。
b) 按照目前大部分通用型變頻器的功能，變頻器啟動(dòng)正在自由旋轉(zhuǎn)的電機(jī)，需要搜索和檢測電機(jī)的速度，輸出和電機(jī)速度相當(dāng)?shù)念l率，使電機(jī)不發(fā)生沖擊地平穩(wěn)啟動(dòng)。(如圖2所示)

為了縮短時(shí)間t1和t2，盡可能減少電流沖擊，在熱切換過程瞬時(shí)，備機(jī)變頻器運(yùn)行的頻率應(yīng)該盡量接近電錠實(shí)際轉(zhuǎn)速，這個(gè)頻率值(第二頻率)可以通過測算電錠在斷電的時(shí)間內(nèi)(1-2秒)下降的速度，然后折算到變頻器輸出頻率來完成。實(shí)際上由于電錠驅(qū)動(dòng)的負(fù)載是圓筒型絲罐，旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，慣性大，因此短時(shí)間下降的速度并不多，大約為1-2Hz。
這樣備機(jī)變頻器可以在最短的時(shí)間內(nèi)輸出一個(gè)與電錠轉(zhuǎn)速相同的頻率，迅速完成切換過程。隨后，PLC繼續(xù)給出指令，使備機(jī)變頻器輸出頻率上升到原來的工作頻率。

4，使用效果及結(jié)論
粘膠長絲紡絲機(jī)全自動(dòng)靜變頻電源自1992年研制成功以來，經(jīng)過大量的現(xiàn)場實(shí)踐和不斷完善，已經(jīng)成為一類成熟的工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品。相比原來的電動(dòng)機(jī)-中頻發(fā)電機(jī)組，主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
(1) 供電穩(wěn)定，頻率精度高，使粘膠長絲產(chǎn)品質(zhì)量提高，等級率明顯上升。
(2) 運(yùn)行可靠，在線熱備份的設(shè)計(jì)基本消除了熱停工時(shí)間，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，使廢絲量大大減少，產(chǎn)品產(chǎn)量顯著提高。
(3) 裝置維護(hù)量小，降低了電錠燒包率，大大節(jié)省維修費(fèi)用。
(4) 裝置占地面積小，相比動(dòng)變頻機(jī)組，噪聲大大降低，極大地改善了生產(chǎn)環(huán)境，受到工人歡迎。
(5) 降低能耗。
(6) 投資回報(bào)快
基于以上幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，目前國內(nèi)大部分粘膠長絲生產(chǎn)廠都選用了全自動(dòng)靜變頻電源產(chǎn)品，如吉林化纖股份公司、丹東化纖廠、湖北化纖股份公司、宜賓化纖廠、濰坊巨龍化纖股份公司、邵陽化纖廠、九江化纖廠等，不但極大地提高了企業(yè)生產(chǎn)裝置的整體技術(shù)水平，而且取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
                         
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