許旭

摘 要：制絲線的自動化水平較高，需大量使用變頻器。變頻器內(nèi)部是大功率的電子元件，極易受到環(huán)境溫度的影響。在生產(chǎn)過程中，環(huán)境溫度高，造成變頻器超溫報警、設(shè)備停機，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。而制絲生產(chǎn)線一旦啟動，是不允許中斷的，否則將產(chǎn)生嚴重的負面影響。基于此，分析變頻器系統(tǒng)原理和問題原因，采用自主設(shè)計的變頻器的輔助冷卻裝置，安裝后滿足運行要求。

關(guān)鍵詞：變頻器 發(fā)熱停機 冷卻

中圖分類號：TN77 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）02（c）-0097-02

制絲生產(chǎn)屬于連續(xù)化的作業(yè)，當某臺設(shè)備突然因故障停機后，由于整段設(shè)備連鎖控制，將導致一連串的設(shè)備停止運轉(zhuǎn)。由于變頻器溫度不能即刻降低，生產(chǎn)將中斷一段時間。因生產(chǎn)線非正常停機，物料長時間滯留在加工設(shè)備內(nèi)部，會超過工藝要求，嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量，因此，制絲生產(chǎn)線一旦啟動，是不允許中斷的，直至生產(chǎn)任務結(jié)束。

1 原因分析

（1）制絲生產(chǎn)過程中，根據(jù)工藝要求，需要對含水率為12%的原料煙葉進行增溫增濕，以恢復煙葉的韌性，提高耐加工性，降低加工過程中的造碎。對切后煙葉進行干燥，使含水率達到13%左右。在這一生產(chǎn)過程中，加溫設(shè)備、干燥設(shè)備、大功率用電設(shè)備等散發(fā)出大量的熱量，導致環(huán)境溫度升高。

（2）制絲生產(chǎn)過程使用大量蒸汽，高純度的蒸汽是通過安裝在車間內(nèi)的管路從動力中心輸送過來。即使蒸汽管路已經(jīng)做了保溫處理，但是還是從蒸汽管路散發(fā)出熱量。

（3）變頻器在工作時，本身內(nèi)部的大量的電子元件、開關(guān)器件等也產(chǎn)生大量的熱量，這部分熱量也通過變頻器的散熱器散發(fā)到周圍空氣中。

2 解決方法

變頻器安裝在控制柜內(nèi)，變頻器本身自帶嵌入式風扇，風扇正對變頻器的散熱板風道。當散熱板溫度達到一定溫度時，風扇開始運轉(zhuǎn)，加快散熱板表面空氣的對流，降低散熱板表面溫度。當環(huán)境溫度升高，再加上變頻器本身的風扇功率有限，造成散熱器表面的溫度不能及時散發(fā)，溫度越來越高。當安裝在散熱器表面的溫度傳感器檢測到溫度超過限值后，變頻器停機保護，造成生產(chǎn)中斷。針對這個問題，我們對變頻器的冷卻系統(tǒng)進行了改進，增加了一套輔助風冷裝置，改進如下。

（1）冷卻空氣氣源選擇：車間使用的壓縮空氣從動力車間集中輸送過來，由于壓縮空氣制作工藝的原因，輸送到車間的壓縮空氣壓力為0.6MPa、溫度20℃左右。壓縮空氣產(chǎn)生的風速較高，可以加速變頻器表面的空氣對流速度，降溫效果比風扇效果好，因此采用壓縮空氣代替空氣對變頻器散熱片冷卻。

（2）設(shè)計壓縮空氣系統(tǒng)圖：如圖1所示，壓縮空氣經(jīng)過軟管引入到變頻器控制柜，經(jīng)截止閥、過濾減壓閥、電磁閥到達噴吹管。噴吹管上安裝有噴頭，噴頭正對變頻器的的散熱風道。經(jīng)過噴頭噴出的壓縮空氣不發(fā)散，噴射距離遠，可加速散熱片表面的空氣流通速度，通過低溫、高速的壓縮空氣流，降低變頻器散熱器的溫度。

（3）控制電路原理圖：如圖2所示，溫控儀的貼裝式傳感器安裝在變頻器的散熱片上。讀取變頻器溫度報警上限數(shù)值，將變頻器報警數(shù)值減去10℃，此數(shù)值作為溫控儀的觸發(fā)溫度設(shè)定值。下限為45℃，當溫度到達此溫度時，溫控儀輸出斷開，壓縮空氣停止冷卻。當測溫儀檢測溫度達到設(shè)定值時，輸出觸點BTI、BT2閉合。此時時間繼電器、電磁閥開始動作，聲光報警器發(fā)出警報，維修人員趕到現(xiàn)場，檢查變頻器工作狀態(tài)、查看變頻器運行參數(shù)，檢測變頻器運行環(huán)境溫度。確認只是溫度的原因后，按下電磁閥的短接按鈕，消除時間繼電器的時間控制；按下消音按鈕，解除報警。時間繼電器的作用：當壓縮空氣開始噴吹10min后，沒有維修人員現(xiàn)場確認，噴吹將自動停止，以免其他問題造成變頻器溫度升高。

3 改造效果

采用此種方法，對2臺大功率變頻器進行改造后，經(jīng)過夏天高溫高濕環(huán)境測試，未發(fā)生因環(huán)境溫度高的原因?qū)е碌淖冾l器停機故障。

參考文獻

[1] 張毅.自動檢測技術(shù)及儀表控制系統(tǒng)[M].化學工業(yè)出版社，2012.

[2] 于光明，孫秀梅.機械基礎(chǔ)[M].機械工業(yè)出版社，2015.

[3] 陳良元.卷煙生產(chǎn)工藝技術(shù)[M].鄭州：河南科學技術(shù)出版社，2002.