6SE70系列变频器在纺丝机上的应用 |
| 2012-09-08 14:04 作者：关红俏 王平 张瑜 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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硅谷网9月8日消息 《硅谷》杂志2012年第14期刊文称，介绍我厂在生产尼龙66时在纺丝卷绕头生产线上的技术革新。卷绕头调速系统由原来的6SE48系列变频器改为6SE70系列SIEMENS变频器，提高设备运行的稳定性，减少进口设备备件采购的困难，同时节省采购成本和生产成本。
我国于上世纪70年代从法国罗纳普郎克公司引进了用于锦纶66纤维生产的PA66连续缩聚生产技术，即俗称的“五大器”连续缩聚，在辽阳、营口等地建立了锦纶66纤维工厂，其下是采用VC421系列纺丝机。到上世纪末期，一些企业为提高PA66产品质量和生产能力，相继对VC421系列纺丝机进行改造，将VC421系列纺丝机改进成SW46纺丝机，这样既能提高产品的生产效率，增加产量，又能对落后设备进行更新换代。
巴马格SW46卷绕头是纺丝生产的主要设备。它上联接聚合生产或切片干燥及螺杆熔融高分子聚合物，下联接牵伸机、加弹机，是PA66生产的重要环节。我厂有几台此种纺丝机是八十年代末从德国进口设备，其驱动控制系统是选用西门子公司专门为德巴马格公司生产的6SE48系列变频器，而6SE48系列变频器仅限于德国西门子公司为德国巴马格公司生产，在我国国内市场没有发行，而且属于淘汰产品，若有元件损坏其采购渠道需要经过中国巴马格代理德国巴马格德国西门子，单独制作板的模型或单独为程序片进行软件编程；故此其备件采购困难，备件费用昂贵。我们采购一个小的程序片D9就花费2000欧元，其一块主板相当人民币50000元，采购周期长；故此在2008年我们将一套6SE48系列变频器改为国内组装的SIEMENS品牌的6SE70系列变频器，取得良好的效果。现将改造新的与大家共享。
1改造方案
1.1设计原理
BARMAG产SW46纺丝机每台机有32个卷绕头，每个卷绕头驱动部分是由摩擦辊电机和槽辊电机组成，摩擦辊电机是同步电机，保证生产过程纺速恒定，其参数为摩擦辊电机为：f=50Hz，P=0.7kw，I=5.7A，其运行频率在150Hz以上；而槽辊电机是异步电机，做往复运动保证PA66卷绕丝的成型，其参数为：f=50Hz，P=0.225kw，I=4.35A，其运行频率在230Hz以上。由于运行频率高，故此启动时启动力矩大，所以我们为两套电机（摩擦辊和槽辊电机）分别安装2台启动变频器和2台运行变频器，即摩擦辊启动变频器、槽辊启动变频器、摩擦辊运行变频器和槽辊运行变频器；即一台纺丝机共有4台变频器。其工作顺序是启动1#卷绕头，启动变频器、槽辊启动变频器工作，达到同步状态后，将此卷绕头送到摩擦辊运行变频器和槽辊运行变频器上，然后再启动2#卷绕头、3#卷绕头……，共有32台卷绕头。
其控制原理图如下：
一台BARMAG纺丝机有32个卷绕头，我们安装启动变频器的目的是卷绕头启动时能且只能启动一台卷绕头，其它的卷绕头是不能启动的，否则多台卷绕头电机挂在只能承担一台卷绕头电机的变频器上，导致故障的发生，耽误生产；所以在设计时我们考虑两个卷绕头之间的互锁问题，保证只能有一个卷绕头在启动变频器上运行：BARMAG纺丝机的设计理念是具有双重保护功能：一是按钮启动方面的连锁包含，一个卷绕头启动，下一个卷绕头就会没有电源；另一重保护是利用负载连接“使能”功能，现场变频器从启动变频器切换到运行变频器后，也就是启动变频器的接触器断开后才能保证另外的卷绕头的在启动变频器上运行；这样的双重保护保证了生产的稳定运行。
1.2设备选型
根据摩擦辊和槽辊电机容量我们选择摩擦辊启动变频器为6SE7023-8ED61，18.5KW/51.2A和槽辊启动变频器为6SE7023-4EC61，15KW/46.4A（即能且只能带动一台电机），摩擦辊运行变频器6SE7132-6ED61-3BA0，132KW/260A（槽辊运行变频器利用原来改造下来的6SE7131-0EB61-3BA0-Z/92A）；启动变频器的进线电抗器分别为4EP3700-2US，45A和4EP3700-5US，45A；4块同步板6SE7090-0XX84-0BA0，4块接口板6SE7090-0XX84-4HA0，槽辊运行变频器的制动单元6SE7031-6EB87-2DA0和制动电阻箱6SE7031-6ES87-2DC0等以及继电器若干。
1.3改造效果分析
此次改造我们共花费16万元，其改造效果很好。我们用改造下来的变频器作为其它变频器的备件，我们还用改造下来的变频器元件恢复了备台变频器，一台故障，就可以立即切换到整套备台变频器，减少故障处理时间过长导致的PA66废丝量。2006年度（改造前）就因为变频器故障原因导致废丝量13.4吨，每吨丝按3.5万元计算，损失金额为46.9万元。按此计算单从公司废丝量考虑，改造后仅4个月就能节约回成本。
2结束语
我们利用一台纺丝机进行可行性试验，达到了预想的目的。这台纺丝机从改造后运行至今，性能稳定，运行状态良好。我厂是七十年代成立的老厂，设备逐渐老化，只有逐步淘汰老设备，更新新设备才能适应当前的市场需求。设备的更新改造是企业生存的根本，否则会被市场淘汰。
作者简介：
关红俏（1968-），女，汉族，辽宁抚顺人，工学学士，先公职单位辽宁银珠化纺集团有限公司。（原文载于《硅谷》杂志2012年第14期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载） |
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