FC302變頻器在化纖企業(yè)中應(yīng)用分析

盧建立

（唐山三友集團(tuán)興達(dá)化纖有限公司，河北 唐山 063305）

眼下，隨著科技急速發(fā)展，一些變頻器技術(shù)已成為化纖企業(yè)生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、降低消耗、推動技術(shù)進(jìn)步的一個重要手段。就現(xiàn)在來看，已逐步覆蓋了整個化纖企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。文章結(jié)合筆者多年來的工作實(shí)踐，就我企業(yè)丹佛斯FC302變頻器具體應(yīng)用及維修等方面做一實(shí)際闡述，目的是總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，用于生產(chǎn)，再提高生產(chǎn)效率。

1.FC302變頻器概述

FC302系列是一款全能新型的變頻器，它是通過單臺變頻器控制任何機(jī)械或生產(chǎn)線從標(biāo)準(zhǔn)到伺服的整個運(yùn)行過程。具有緊湊外形、多種的封裝形式和標(biāo)準(zhǔn)的通訊配置等，現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于食品、飲料、印刷、造紙以及暖通空調(diào)等諸多領(lǐng)域中。

FC302變頻器具有響應(yīng)時間快、功能強(qiáng)大等特點(diǎn)，其自由PID控制功能（轉(zhuǎn)速前饋+跳舞輪位置PID微調(diào)），可以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)的線速度同步控制。它的工作原理是采取交--直--交方案構(gòu)成的變頻電源（如下圖1所示）。它的具體做法是把交流電網(wǎng)經(jīng)過整流器變換為直流電源，然后再經(jīng)逆變器變換為電壓、頻率可調(diào)的變頻電源，變頻器的核心技術(shù)即逆變器。

下面筆者結(jié)合工作實(shí)際和理論基礎(chǔ)，對系列FC302P4K0變頻器運(yùn)行中顯示W(wǎng)66故障及其維修做一簡單介紹。

故障原因分析：根據(jù)有關(guān)人員對W66故障解釋，導(dǎo)致變頻器顯示故障的原因可能有兩個：第一個是溫度傳感器，第二個是溫度傳感器的檢測回路。

為什么會發(fā)生這樣的情況？經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查和仔細(xì)分析可知，該變頻器在現(xiàn)場使用的環(huán)境有灰塵并且很潮濕。其中對風(fēng)機(jī)做了進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)變頻器的散熱風(fēng)機(jī)上有很多油污，因此，我們可以判斷就是油污導(dǎo)致變頻器損壞。因此，相關(guān)人員做出了如下的維修結(jié)果：

首先，更換變頻器溫度檢側(cè)線路損壞器件，依次安裝好變頻器的電源卡，底板，側(cè)板，控制卡，上蓋板，操作面板等。其次，檢查變頻器的二極管特性及對地絕緣，符合送電的標(biāo)準(zhǔn)。將變頻器送電，自檢通過后，測量輸入側(cè)電源電壓，開機(jī)輸出電壓平衡。帶負(fù)載測量輸入和輸出電流平衡，變頻器修復(fù)。

經(jīng)過這個案例我們可以得出：使用變頻器一定要多注意周邊的環(huán)境，環(huán)境差的地方可以將變頻器安裝在控制柜內(nèi)部。同時平時要多注意維護(hù)保養(yǎng)。

2.FC302變頻器應(yīng)用

就目前來說，變額器在化纖領(lǐng)域上的應(yīng)用比較多，特別是合成纖維(化纖)生產(chǎn)機(jī)械的電力拖動，不論是前期工序還是后期工序均已廣泛采用變頻調(diào)速。

現(xiàn)在在化纖企業(yè)中粘膠泵控制系統(tǒng)中使用的調(diào)速技術(shù)，大部分是在開環(huán)狀態(tài)下，就是人為地根據(jù)工藝或外界條件的變化來改變變頻器的頻率值，已達(dá)到調(diào)速的目的。部分采用閉環(huán)調(diào)速控制。異步電機(jī)調(diào)速有許多方法，如變極調(diào)速、變轉(zhuǎn)差率調(diào)速和變頻調(diào)速等。前兩種轉(zhuǎn)差損耗大，效率低，對電機(jī)特性來說都有一定的局限性。變頻調(diào)速是通過改變定子電源的頻率來改變同步頻率實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速的。在調(diào)速的整個過程中，從高速到低速可以保持有限的轉(zhuǎn)差率，因而具有高效、調(diào)速范圍寬（10～100%）和精度高等性能，節(jié)電效果可達(dá)到30～40%。其中在化纖企業(yè)中粘膠泵采用的閉環(huán)調(diào)速控制（如下圖2所示）：

圖1 ：變頻器交直交工作原理

圖2 ：粘膠泵采用的閉環(huán)調(diào)速控制

從上圖我們可以看出，該系統(tǒng)主要有四部分組成：（1）被控對象：電機(jī)功率100KW，額定電流150A，流量720m/h，揚(yáng)程32.3m。（2）變頻器：選用丹佛斯FC302變頻器。一般用于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的混合變頻器容量選擇的基本方法是：變頻器額定輸出電流大于1.1倍的電動機(jī)的額定電流。（3）變送器（PT）:選用DLK100-OA/0-1Mpa，用于控制出口壓力，將壓力信號變換為4-20Ma的標(biāo)準(zhǔn)電信號。（4）調(diào)節(jié)器（PID）:選用WP-D905，輸入信號4～20mA。采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，參數(shù)超調(diào)波動范圍小，偏差能及時進(jìn)行控制。變頻器的加速和減速可根據(jù)生產(chǎn)工藝要求自動調(diào)節(jié)，這種高的控制精度能保證生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。

經(jīng)過生產(chǎn)試驗(yàn)得知，變頻器具體參數(shù)設(shè)置必須和控制電機(jī)的電壓，電流，容量，頻率范圍相一致，比較重要的是啟動及停止斜率時間，和容忍輸入電壓波動范圍的設(shè)定。設(shè)置恰當(dāng)可以減少電壓波動對變頻器影響。這些具體參數(shù)設(shè)定是經(jīng)過長期反復(fù)實(shí)踐摸索出來的，對粘膠絲穩(wěn)定生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用。

總結(jié)

FC302變頻器的調(diào)速控制技術(shù)已廣泛的深入到粘膠化纖行業(yè)中。它的節(jié)能、省力、易于構(gòu)成自控系統(tǒng)的顯著優(yōu)勢，同時極大的優(yōu)化了粘較絲生產(chǎn)流程，提高了粘膠絲的生產(chǎn)率，必將成為粘較絲生產(chǎn)中電力拖動系統(tǒng)的中樞設(shè)備。應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)也是化纖企業(yè)改造挖潛、增加企業(yè)效益的一條有效途徑。隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)、交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展使得交流電動機(jī)變頻調(diào)速在頻率范圍、動態(tài)響應(yīng)、精度要求和使用效果等方面發(fā)生了巨大的發(fā)展。現(xiàn)在凡是可變轉(zhuǎn)速的拖動電動機(jī)都可以用變頻來調(diào)速從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的，據(jù)我們對生產(chǎn)耗電能統(tǒng)計(jì)，每季度可節(jié)電量34%以上。現(xiàn)在來看，采用變頻調(diào)速裝置將使企業(yè)獲得巨大的經(jīng)濟(jì)利益，同時這也是國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要。

[1]胡愛云.化纖企業(yè)變頻器的合理選擇與使用[J]廣東化纖，2001年4期

[2]王艷秋，郭棟，王俊生.高性能智能化變頻器的研究[J].——自動化與儀表，2001(01).

[3]Application Note Extrude.MN.50.T.1.02. Danfoss公司.