一種紡絲機的自動控制裝置的製作方法

2023-10-08 17:46:34 4

專利名稱：一種紡絲機的自動控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種紡絲機的自動控制裝置，特別是一種應用於化學粘膠纖維生產中紡絲機紡絲盤、牽伸機共用直流母線多傳動自動控制裝置。
背景技術：
化學粘膠纖維生產中對紡絲機的自動控制為整個系統的重中之重，將影響到產品的產量、質量及企業的汙染排放。 目前化學粘膠纖維生產企業對紡絲機的自動控制包括以下三種。I、紡絲機紡絲盤、牽伸機液壓多傳動控制。2、紡絲機紡絲盤、牽伸機變頻器一拖一或一拖多傳動控制。3、紡絲機紡絲盤、牽伸機共用直流母線多傳動控制。前兩種多傳動控制方式缺點是液壓驅動控制系統易漏油，從而影響系統的平穩性和正確性，使系統不能保證嚴格的傳動比。影響產品品質汙染生產環境。由於是共用液壓泵易引起全線停車事故。發生故障不易檢查及處理。變頻器一拖一或一拖多驅動控制由於紡絲機特殊性，傳動電機有的會工作在發電狀態，再生能量易引起變頻器直流過壓跳停事故。故每臺變頻器需重複加設制動裝置，系統能耗大。每臺變頻器都有整流濾波裝置，浪費有限資源。對供電電網質量要求高，佔用MCC室空間大。綜上所述，對紡絲機的電氣控制要求為一少、三高。一少是由於紡絲機是全天運轉的設備，任何維護維修均對生產產生影響，且增加廢膠排放，不符合國家的節能減排政策。故要做到少維修或免維修。三高是高同步性(紡絲機要求同一工藝段所有電機轉速要保持高度一致)，高可靠性(要求在正常生產中設備不得或少出故障)，高精度(設備轉速要求高精度，不得由於轉速不穩定所造成的產品質量問題出現)。

實用新型內容本實用新型其目的就在於提供一種紡絲機的自動控制裝置，具有節電效率高、佔地面積小、電氣故障點少的特點，且大大的提高了系統的穩定和安全性，避免了事故停車所造成的損失。實現上述目的而採取的技術方案，包括整流單元、逆變器，所述整流單元輸出端通過匯流銅排或電纜經過刀熔開關組與紡絲盤逆變器、牽伸逆變器、制動單元並聯連接，所述紡絲盤逆變器輸出端經斷路器和接觸器連接紡絲盤電機，所述牽伸逆變器輸出端連接牽伸電機，所述紡絲盤逆變器和牽伸逆變器設有至少二組。與現有技術相比本實用新型具有以下優點，由於採用了紡絲機紡絲盤、牽伸機共用直流母線多傳動控制的結構設計，將變頻器整流與逆變分解成獨立部分，較大的整流裝置可以供應多臺逆變器同時工作，同時所有逆變器通過匯流銅排或電纜經過刀熔開關組與整流單元直流輸出端相聯，系統中電機發電狀態產生的再生能量可以通過直流母線反饋被其他工作在電動狀態的電機消耗掉，動力不足部分由整流單兀提供，具有節電效率聞，佔地面積小，減少了電氣故障點，大大的提聞系統的穩定和安全性，避免了事故停車所造成的損失。
以下結合附圖
對本實用新型作進一步詳述。圖I為本裝置結構電原理示意圖。
具體實施方式包括整流單元、逆變器，如圖I所示，所述整流單元輸出端通過匯流銅排或電纜經過刀熔開關組與紡絲盤逆變器、牽伸逆變器、制動單元並聯連接，所述紡絲盤逆變器輸出端經斷路器和接觸器連接紡絲盤電機，所述牽伸逆變器輸出端連接牽伸電機，所述紡絲盤逆變器和牽伸逆變器設有至少二組。所述整流單元為ACS800-304-0450-7，所述紡絲盤逆變器為ACS800-104-0020-3，所述牽伸逆變器為ACS800-104-0030-3。所述紡絲盤電機和牽伸電機設有增量型速度編碼器。實施例，本裝置為紡絲機紡絲盤、牽伸機共用直流母線多傳動控制，原理是將變頻器整流與逆變分解成獨立部分，較大的整流裝置可以供應多臺逆變器同時工作。所有逆變器通過匯流銅排或電纜經過刀熔開關組與整流單元直流輸出端相聯，系統中電機發電狀態產生的再生能量可以通過直流母線反饋被其他工作在電動狀態的電機消耗掉，動力不足部分由整流單元提供。為了解決特殊工況下的急降速所產生的過大再生能量無法吸收問題，特增設一套共用的制動裝置。系統組成包括整流單元、紡絲盤逆變、牽伸逆變、制動單元組成。詳細組成見圖I。圖中，3QS、3FU為整流單元630A進線刀熔開關組。為了迅速切斷故障電流，縮短故障持續時間，選用美國庫柏巴士曼高分斷半導體快速熔斷器，出於安全考慮，逆變器單元均採用得是同一品牌熔斷器組。DSU為整流單元選用的是全球500強的瑞士 ABB集團公司產品。型號是ACS800-304-0450-7，該整流單元是一個半控的晶閘管-二極體整流器·它將三相交流電整流為直流電向傳動設備的中間直流電路供電，進而中間直流電路向驅動電機的逆變器供電，中間直流電路連接多個逆變器。4QS 5QS、4FU1 4FU4、5FU1 5FU4、6QS 7QS、6FU1 6FU4、7FU1 7FU4是紡絲盤逆變器及牽伸機逆變器直流進線刀熔開關組。出於高精度控制要求考慮，紡絲盤選用ABB集團公司ACS800-104-0020-3逆變器(1U 8U)，這種逆變器特點是緊湊化設計，結構更簡單，多種類的可選件，以備日後的功能擴展。有好的用戶接口，多種連接和通訊方式。更寬的功率和電壓範圍。基於直接轉矩控制DTC技術，提供精確地靜態和動態速度及轉矩控制、高啟動力矩和更長的電機電纜連接。基於以上考慮牽伸部分我們採用是ABB公司同一系列的逆變器產品，型號是ACS800-104-0030-3(10U 17U)。為了精確控制紡絲機速度，紡絲盤5#、20#，牽伸機2#、4#、6#、8#傳動電機安裝有宜科(天津)電子有限公司增量型速度編碼器，通過ABB公司RTAC-Ol編碼器接口模塊與相應的逆變器相連接形成精確的閉環控制系統。8QS為制動單元直流進線刀開關組，制動電阻通過系統智能識別指令經IGBT高速接入或斷開。由於紡絲盤逆變器是一拖四多傳動控制方式，為了達到工藝生產現場單獨啟停某個紡絲盤及進一步保護傳動電機的目的，在輸出端均安裝有施耐德公司電機保護斷路器1GV2 32GV2及接觸器ΚΜ1 (Μ32。進一步增強了系統可靠性和靈活性。紡絲盤傳動電機選用的是SEW-傳動設備(天津)有限公司DV100M4-TF-VS電機，牽伸傳動電機選用的是SEW公司同一系列的DV180M4/TF/V，該系列電機自帶雙金屬片溫敏探頭進入現場報警顯示控制箱，供現場巡視人員進一步了解設備工況。所有逆變器通過ABB公司RPBA-Ol通訊模塊與西門子PR0FIBUS-DP總線交換數據，與上位機通訊，大大地減少了現場電纜及接線工作，縮短了安裝調試時間，及時了解設備的工作狀況。同時系統的可靠性也得到較大提高，針對紡絲機生產線的工藝特點，自動化控制系統的硬體、軟體及網絡配置採當前國際先進配置方案，系統具備開放性、實用性、安全性及可擴展性。 本裝置具有較好的動靜態性能、調速精度的同時將系統的再生能量合理地加以利用，省去了大量的制動單元、制動電阻，系統能效比大幅提高，功率因數高達O. 95以上，符合國家的節能減排方針。
權利要求1.一種紡絲機的自動控制裝置，包括整流單元、逆變器，其特徵在於，所述整流單元輸出端通過匯流銅排或電纜經過刀熔開關組與紡絲盤逆變器、牽伸逆變器、制動單元並聯連接，所述紡絲盤逆變器輸出端經斷路器和接觸器連接紡絲盤電機，所述牽伸逆變器輸出端連接牽伸電機，所述紡絲盤逆變器和牽伸逆變器設有至少二組。
2.根據權利要求I所述的一種紡絲機的自動控制裝置，其特徵在於，所述整流單元為ACS800-304-0450-7，所述紡絲盤逆變器為ACS800-104-0020-3，所述牽伸逆變器為ACS800-104-0030-3。
3.根據權利要求I所述的一種紡絲機的自動控制裝置，其特徵在於，所述紡絲盤電機和牽伸電機設有增量型速度編碼器。
專利摘要一種紡絲機的自動控制裝置，包括整流單元、逆變器，所述整流單元輸出端通過匯流銅排或電纜經過刀熔開關組與紡絲盤逆變器、牽伸逆變器、制動單元並聯連接，所述紡絲盤逆變器輸出端經斷路器和接觸器連接紡絲盤電機，所述牽伸逆變器輸出端連接牽伸電機，所述紡絲盤逆變器和牽伸逆變器設有至少二組。具有節電效率高、佔地面積小、電氣故障點少的特點，且大大的提高了系統的穩定和安全性，避免了事故停車所造成的損失。
文檔編號G05B19/418GK202795010SQ20122044530
公開日2013年3月13日 申請日期2012年9月4日 優先權日2012年9月4日
發明者袁理剛, 劉林華 申請人:龍達(江西)差別化化學纖維有限公司