染色および仕上げ業界における周波数変換器アプリケーションの開発動向に焦点を当てます。染色および仕上げ産業にとって、電力消費は生産コストの主要部分を占めており、染色バットは糸を染色するための主要なエネルギー消費装置の 1 つです。周波数変換制御技術の発展に伴い、流圧差の周波数変換制御は染色仕上げ業界で広く使用されています。周波数変換による染色槽の省エネ改造は、染色および仕上げ産業にとって、染色糸のエネルギー消費コストを削減し、製品の競争力を向上させる最も効果的な方法となっています。したがって、染色槽に交流周波数変換速度調整装置を適用することは、エネルギーの無駄を削減する上で非常に重要です。
糸の染色プロセスは、所定の周期的な動作プロセス、つまり、染色プロセスを達成するための内部流れと外部流れの時間制御です。内部および外部フローは主に整流子の整流によって実現されます。糸の流れは主にメインポンプによって実現されます。
染色槽の工程における主な損失は次のとおりです。
(1) ハードウェアの損失。通常の染色槽メインポンプは独自のY-△ステップダウンスタートを採用しており、その起動トルクと起動電流が大きいため、メインポンプの老朽化が促進され、整流子の摩耗が促進されます。メンテナンスコストとエネルギーの無駄が増加します。
(2) オーバーフロー損失。糸の加工手順が異なるため、各工程に必要な温度、流量、圧力も異なります。メインポンプモーターの場合、染色工程中の染料槽の負荷は変化する状態にあります。ポンプ流量は必要な最大流量に応じて設計されます。オリジナルのメインポンプモーターは一定速度で圧力流を提供します。各ポンプヤーンに必要な流量が最大流量よりも小さい場合、着色剤は各ポンドのヤーンを通過するため、最短時間では着色されず、この部分のエネルギーが失われます。
(3) スロットリング損失。水が整流子の逆転ポートを通って流れると、一定の流量と圧力が発生し、逆転電磁弁のトルクが増加します。同時に、水の長期にわたる全速循環と逆転装置の激しい機械的摩擦により、シールリングの温度が高くなりすぎ、整流子の騒音が大きくなりすぎ、機械的寿命が短くなります。
(4) 設計マージンの損失。通常、設計においては共通性を考慮し、最大容量をベースに設計することが一般的です。したがって、染料槽のメインポンプモーターの設計容量は実際の必要量よりもはるかに高く、「大きな馬が小さな荷車を引く」現象が発生し、結果的に電気の無駄が大きくなります。
流量差圧制御の省エネ原理と制御方式
(1) 速度規制と省エネ。糸染色のプロセス要件に従って、元のメインシリンダー注入パイプは流量コントローラーに変更され、これは4-20mA電流信号に変換され、周波数指定信号としてPLCアナログ入力端に追加されます。 PLC はそれをリアルタイムでサンプリングし、PID 計算を通じて処理するため、出力周波数は流量コントローラーのアナログ信号に応じて線形に変化します。指定されたポンド量が PLC によって計算された後、必要な圧力と流量によってモーター速度が自動的に調整され、モーターの出力が減少します。逆転ソレノイドバルブが完全に作動することを保証するために、逆転位置スイッチが逆転ソレノイドバルブに取り付けられています。内部と外部の流れが逆転すると、逆転スイッチの動作に従って速度が自動的に低下し、逆転が完了すると必要な周波数まで自動的に加速するため、モーターと逆転バルブのエネルギー損失が最小限に抑えられます。全負荷範囲内で。
(2) コスト削減と操作性の向上。従来の水位コントローラとメインシリンダのマグネット信号を撤去し、水位を制御するアナログ信号コントローラに置き換えました。メインシリンダーの水位をリアルタイムで確認できるマンマシンインターフェースが搭載されています。メインシリンダーの水なし運転による事故を回避しました。タンク水位コントローラーを取り外し、オリジナルのアナログ信号コントローラーを使用して水位を制御するため、メンテナンスと製造コストが削減されます。
(3) 力率を改善し省エネを実現します。無効電力は、ライン損失と機器の発熱を増加させるだけでなく、より重要なことに、力率の低下が電力網の有効電力の減少につながります。力率が大きいほど有効電力も大きくなることがわかります。通常のメインポンプのCOSφ値は0.6～0.8です。可変周波数速度制御装置の使用後は、インバータ内のフィルタコンデンサの補償効果により、COSφ≒1となり、無効損失が減少し、電力網の有効電力が増加します。
(4) ソフトスタート省エネ。元のモーターが直接始動または Y/△ 始動されるため、始動電流は定格電流の (3-7) 倍に等しくなります。これは、電気機械装置と電源ネットワークに重大な影響を与え、また電流も増加します。グリッド容量の要件。起動時に発生する大電流と振動は、機器の寿命に非常に悪影響を及ぼします。可変周波数省エネ装置を使用した後、ソフトスタート機能により始動電流がゼロから開始され、最大値はインバータの加速度に設定された電流制限レベルに制限されます。通常、定格の 1.2 倍を超えません。これにより、電力網への影響と電力網容量の要件が軽減され、機器の耐用年数が延長されます。