劉相平

(洛陽(yáng)實(shí)華合纖有限責(zé)任公司 ，河南 洛陽(yáng) 471012)

1 牽伸線生產(chǎn)工藝

短纖維裝置牽伸線是將前紡生產(chǎn)的原絲先經(jīng)過(guò)導(dǎo)絲機(jī)從盛絲桶內(nèi)拉出后鋪平，經(jīng)過(guò)第一牽伸機(jī)、第二牽伸機(jī)、緊張熱定型1區(qū)對(duì)絲束進(jìn)行拉伸，通過(guò)提高纖維的取向度來(lái)增加斷裂強(qiáng)度。緊張熱定型機(jī)設(shè)計(jì)有4個(gè)區(qū)，通過(guò)2.4 MPa蒸汽加熱的輥?zhàn)觼?lái)對(duì)絲束加熱，進(jìn)一步改善絲束的物理-機(jī)械性能，提高纖維的干熱收縮率，增加尺寸穩(wěn)定性。接下來(lái)經(jīng)過(guò)對(duì)絲束上油噴淋，提高絲束的抱合性，減小靜電。然后經(jīng)過(guò)第三牽伸機(jī)、疊絲機(jī)、三輥機(jī)后，進(jìn)入卷曲機(jī)，通過(guò)提高纖維的抱合力和摩擦系數(shù)，改善加工性能。最后經(jīng)過(guò)松弛熱定型機(jī)對(duì)絲束進(jìn)行干燥和加熱定型，進(jìn)一步穩(wěn)定纖維的取向度。生產(chǎn)工藝中的牽伸和定型是最關(guān)鍵的工藝過(guò)程，均是通過(guò)各牽伸設(shè)備的牽伸比控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。設(shè)備運(yùn)行參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 設(shè)備運(yùn)行參數(shù)

2 牽伸線設(shè)備配置

牽伸線設(shè)置10臺(tái)690VAC電機(jī)，均用10臺(tái)西門子S120逆變器驅(qū)動(dòng)，采用共用直流母線供電，由兩臺(tái)并聯(lián)西門子整流單元提供直流母線的電源，同時(shí)在直流母線上裝有兩臺(tái)50 Ω制動(dòng)電阻，可以及時(shí)消耗電機(jī)緊急停車瞬時(shí)而處于發(fā)電狀態(tài)產(chǎn)生的電能，保證各電機(jī)在5 s內(nèi)迅速停車，避免事故發(fā)生。由于牽伸線設(shè)備用電負(fù)荷較大，如果采用常用的6脈沖整流器，會(huì)在變壓器網(wǎng)側(cè)產(chǎn)生較大的諧波電流，影響電網(wǎng)質(zhì)量，因此選擇配置一臺(tái)三繞組變壓器為兩臺(tái)整流單元組成12脈沖直流供電。

3 12脈沖整流在牽伸線的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

圖1為牽伸線逆變器傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，牽伸線工藝需的導(dǎo)絲機(jī)、一牽機(jī)、二牽機(jī)、4個(gè)緊張熱定型機(jī)、第三牽伸機(jī)、三輥機(jī)和卷曲機(jī)等10臺(tái)設(shè)備均從兩臺(tái)整流單元獲得電源，各設(shè)備間通過(guò)PLC通訊來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)緊湊，電能利用充分，控制精確可靠。

12脈沖共用直流母線優(yōu)點(diǎn)：①在正常生產(chǎn)時(shí)，處于發(fā)電狀態(tài)的電機(jī)的電能可以被其它電機(jī)有效利用，電能利用最大化；②使用制動(dòng)電阻，在緊急停車時(shí)，所有電機(jī)均處于發(fā)電狀態(tài)的電能能夠及時(shí)釋放，保證高速轉(zhuǎn)動(dòng)的設(shè)備在5 s內(nèi)停機(jī)，切實(shí)保證人員和設(shè)備安全；③一臺(tái)整流器故障時(shí)，通過(guò)修改參數(shù)設(shè)置，可以采用6脈沖整流，滿足連續(xù)化生產(chǎn)的要求。

圖1 牽伸線逆變器供電及傳動(dòng)系統(tǒng)

在生產(chǎn)線速度為250 m/min時(shí)，逆變器輸出功率如表2所示。

表2 逆變器輸出功率

從表2可知，在牽伸線正常運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)絲機(jī)、一牽和二牽電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，正常生產(chǎn)時(shí)，這三臺(tái)設(shè)備發(fā)電電能供應(yīng)到直流母線上，被其它用電設(shè)備消耗。

4 結(jié)論

12脈沖整流對(duì)抑制諧波電流、改善電流波形有顯著的作用，可以大大降低諧波電流對(duì)電網(wǎng)和各類用電設(shè)備的影響，但是由于12脈沖整流設(shè)備配置較為復(fù)雜，使用時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題：①兩臺(tái)并聯(lián)冗余的12脈沖整流器在參數(shù)設(shè)置時(shí)為主從關(guān)系，由主整流器來(lái)控制從整流器，啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)，必須在主整流器上操作，從整流器相當(dāng)于主整流器帶的一臺(tái)設(shè)備。②整流變壓器二次側(cè)至整流器進(jìn)線必須嚴(yán)格按照U、V、W的相序接線，否則不但不能實(shí)現(xiàn)12脈沖整流，消除5、7次等諧波電流，反而可能使5、7次等諧波電流疊加，增大諧波電流分量，減小基波電流分量，嚴(yán)重惡化電網(wǎng)質(zhì)量。