Frequency Converterko Automation Systemma Prayog

रासायनिक फाइबर र ग्लास उद्योगमा स्थिर चुंबकीय समसंगत मोटर (PMSM) विकिरण आवृत्ति गति नियन्त्रणको प्रयोग

19 शताब्दीमा, स्थिर चुंबकहरूले विद्युत मोटर बनाउन जान्छ। आज, इलेक्ट्रोनिक प्रविधिको तेजी सुधारमा साथै, स्थिर चुंबकीय समसंगत मोटरहरू (PMSMs) र आवृत्ति कन्वर्टरहरू एकैगै खुला, उच्च-गति, उच्च-परिशुद्धता विकिरण आवृत्ति गति नियन्त्रण प्रणाली बनाउँछ। यी प्रणालीहरू विभिन्न औद्योगिक क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएका छन्, परम्परागत DC गति नियन्त्रण प्रणाली र इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्लिप गति नियन्त्रण प्रणालीलाई बदलेर, मजबूत जीवनशक्ति देखाएका छन्।

स्थिर चुंबकीय समसंगत मोटरको घूर्णन गति आपूर्ति आवृत्तिको साथ ठोस रूपमा समानुपातिक हुन्छ। यदि विद्युत आपूर्ति आवृत्तिको परिशुद्धता सुनिश्चित गरिन्छ भने, मोटरको घूर्णन गति परिशुद्धता पनि सुनिश्चित हुन्छ, र यसले रेखीय यान्त्रिक विशेषता दिन्छ। उदाहरणका लागि, एक कम्पनीमा, दुई स्वतन्त्र रूपमा सञ्चालन गर्ने समसंगत प्रणालीहरू अनेक महिनासम्म निरन्तर सञ्चालन गरिएका थिए, र संचित गति त्रुटि लगभग शून्य थियो।

कारण आवृत्ति कन्वर्टरहरूको आउटपुट आवृत्ति परिशुद्धता 1.0‰ - 0.1‰ वा यसबाट उच्च र उपलब्ध छ, नियन्त्रण प्रणालीको गति परिशुद्धता पनि बढ्यो। यसको अतिरिक्त, प्रणालीमा कम नियन्त्रण घटकहरू छन्, जसले यसलाई अन्य कुनै प्रकारको गति नियन्त्रण प्रणालीभन्दा सरल विद्युत परिपथ बनाउँछ। अत्यन्त, PMSMs उच्च शक्ति गुणांक, उच्च दक्षता, ऊर्जा बचाउ, छोटा आकार, ब्रशलेस, र उच्च सुरक्षा र विश्वसनीयता जस्ता फाइदाहरू छन्। यसकारण, यी प्रणाली विभिन्न औद्योगिक विभागहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ। उदाहरणका लागि, रासायनिक फाइबर उद्योगमा रियलिंग, स्ट्रेचिङ, मिटरिङ, र गोडेट रोलर अनुप्रयोगहरू; र ग्लास उद्योगमा फ्लैट ग्लासको एनिलिङ फर्नेस, ग्लास फर्नेस रोलर, एज रोलर (वा "पुलर्स"), र बोतल बनाउने मशीनहरू।

रासायनिक फाइबर उद्योगमा PMSM विकिरण आवृत्ति गति नियन्त्रणको प्रयोग

रासायनिक फाइबरको मिल्ट-स्पिनिङ मशीनमा PMSM विकिरण आवृत्ति गति नियन्त्रण प्रणाली सफलतापूर्वक लागू गरिएको छ, जसलाई प्रणाली चित्र (चित्र 12-1) मा देखाइएको छ। स्पिनिङ मशीनको मिटरिङ पंप ड्राइव मोटर PMSM प्रयोग गरिन्छ, जसलाई रासायनिक फाइबर विलयनको मात्रिक आपूर्तिको नियन्त्रण गर्न ठीक गति आउटपुट आवश्यक छ, जसले स्पिनिङ प्रक्रियाको आवश्यकता पूरा गर्छ। जब फाइबर उत्पादको प्रकार बदलिन्छ, त्यसपछि मिटरिङ पंप ड्राइव मोटरको गति सामान्य रूपमा बदल्दै प्रक्रिया आवश्यकता पूरा गर्न सकिन्छ।

मुख्य मिटरिङ पंपको शक्ति सामान्यतया 0.37 kW देखि 11 kW सम्म छ, जसमा 4 वा 6 पोल भएका मोटरहरू छन्। आवृत्ति बदलने क्षेत्र 25 Hz देखि 150 Hz सम्म छ। सामान्यतया, एक आवृत्ति कन्वर्टर धेरै मोटरहरू ड्राइव गर्न चयन गरिन्छ, तर विशिष्ट प्रणालीहरू (एक आवृत्ति कन्वर्टर प्रत्येक मोटरको लागि) पनि प्रयोग गरिन्छ, जुन प्रत्येक अपना फाइदा र हानीहरू छन्।

स्पिनिङको अन्य आवश्यक प्रक्रियाहरू, जस्तै रियलिंग, स्ट्रेचिङ, र गोडेट रोलरहरू, नियत घूर्णन गति वा जोडिएका रोलरहरूबीच विशिष्ट गति अनुपातको आवश्यकता छ। विकिरण आवृत्ति गति नियन्त्रण प्रणाली प्राथमिक रूपमा उत्तम चयन हो, यसलाई लामो समयका प्रायोगिक संचालनले पुष्टि गरेको छ। विकिरण आवृत्ति गति नियन्त्रण लागू गर्ने पछि, स्पिनिङ लाइन गति 3,000 देखि 7,000 m/min सम्म पुग्न सक्छ। अन्तर्गत ताप वाले स्ट्रेच रोलरहरूको लागि नियत गति संचालन आवश्यक छ; जुनसाथ PMSM शक्ति 0.2 kW देखि 7.5 kW सम्म छ, जसमा उच्च-गति दुई-पोल मोटरहरू चयन गरिन्छ, जसको आवृत्ति समायोजन क्षेत्र 50 Hz देखि 250 Hz सम्म छ। विकिरण आवृत्ति नियन्त्रण प्रयोग गर्दा उच्च शुरुआती टोक, तेजी त्वरण, र कठिन शुरुवाती शर्तहरूको आवश्यकता (हार्ड शुरुवात) पूरा गर्ने छ।

ग्लास उद्योगमा PMSM विकिरण आवृत्ति गति नियन्त्रणको प्रयोग

चीनमा दहेक उत्पादन लाइनहरूमा फ्लोट ग्लास एनिलिङ फर्नेसको मुख्य ड्राइवहरूको लागि विकिरण आवृत्ति गति नियन्त्रण प्रणाली लागू गरिएको छ, जसले मूल डीसी ड्राइवहरूलाई बदलेर आर्थिक लाभ दिएको छ।

फ्लोट ग्लास उत्पादन लाइनमा उच्च तापक्रमको ग्लास तरल डालाउन फर्नेसबाट निकल्दै, लाइनबाट धीरे-धीरे ठन्दा हुन्छ। ठोस हुन्दै, ग्लास एनिलिङ फर्नेसमा तापीय उपचार गरिन्छ, त्यसपछि ठंडो अंतमा काट्न, जाँच, पैक गर्न, र अन्य डाउनस्ट्रीम प्रक्रियाहरू गरिन्छ। एनिलिङ फर्नेस प्रक्रियाले तीव्र आवश्यकता छ; यसको लगभग 200 मिटर लामो लाइनमा प्रत्येक रोलर निरन्तर र समान रूपमा संचालन गर्नुपर्छ। रोकाउनु निरन्तर अस्वीकार्य छ, किनभने यसले ठूलो आर्थिक नुकसान ल्याउन सक्छ।

यस प्रयोगका लागि, TYB100-8 तिन फेज रेयर-अर्थ PMSM र फुजी G5 आवृत्ति कन्वर्टर चयन गरिएको थियो। यी प्रणाली लाखो घण्टासम्म निरन्तर र सुरक्षित रूपमा सञ्चालन गरिएको थियो र सबै बारेमा प्रशंसा प्राप्त गरेको थियो। यसको मुख्य फाइदाहरू छन्:

1. उच्च गति परिशुद्धता (सुधार 0.4%): उत्पादको मोटाई टोलरन्स सुनिश्चित गर्छ, र मूल्यांक बचाउने आर्थिक लाभ दिन्छ।
2. उच्च विश्वसनीयता: रखरखाउ व्यायाम घटाउँछ।
3. ऊर्जा बचाउ: कम सिस्टम घटकहरू र मोटरको अन्तर्निहित उच्च दक्षताको कारण।
4. छोटा र हल्को डिझाइन: उपकरण छोटो र हल्को छ।

ग्लास डालाउन फर्नेसमा स्टिररहरू पहिले डीसी ड्राइव प्रयोग गरिन्थ्यो। तर, उच्च तापक्रमको वातावरण र रखरखाउ चुनौतीहरूको विचारले, 1995 देखि विकिरण आवृत्ति गति नियन्त्रण प्रणाली प्रयोग गरिएको छ। विशेष रूपमा, यसका लागि दुई TYB400-8 मोटरहरू प्रयोग गरिन्छ। संचालनको आवश्यकता छन्:

दुई मोटरहरूले आफ्नै आफ्नो स्टिररहरू ड्राइव गर्छ, जसले उच्च तापक्रमको फर्नेसमा ग्लास तरलको मिश्रण गर्छ। मिश्रणको समानता सुनिश्चित गर्न, फर्नेस बाथको अन्दर "मर्त्य क्षेत्र" अस्वीकार्य छ। त्यसैले, दुई स्टिररहरूको कामक्षेत्रहरू थोरै ओभरलप हुनुपर्छ, तर यसलाई यस्ता व्यवस्थित गर्नुपर्छ कि घूर्णन पेडलहरू टक्कर नभइन। कामक्षेत्रको योजना चित्र 12-2 मा देखाइएको छ।

यदि घूर्णन गतिहरू n1 र n2 फरक छन्, त्यसको संचयी प्रभाव अन्ततः स्टिरर पेडलहरूको टक्कर ल्याउन सक्छ। यी प्रणालीको लामो समयका प्रायोगिक अनुप्रयोगले पेडलहरूको टक्कर नभएको देखाएको छ, जसले गति परिशुद्धता आवश्यकताको पूरा गर्छ।

एज रोलरहरू (वा "पुलर्स")मा विकिरण आवृत्ति गति नियन्त्रणको लागू गर्ने भी उत्तम परिणाम दिएको छ। ग्लास उत्पादन लाइनमा, तरल ग्लास धीरे-धीरे प्लास्टिक अर्ध-ठोस अवस्थामा परिवर्तन गर्दा, यसलाई फ्लैट तलमा खिच्न र फैलाउन आवश्यक छ। एज रोलरहरूले यो महत्त्वपूर्ण काम गर्छ। उनीहरूको ड्राइव मोटरहरूले निरन्तर र अस्थिर गति नियन्त्रण दिनुपर्छ। प्रत्येक पुलर मोटरको गति व्यावहारिक बिन्दुको तापक्रम र ग्लासको प्रकार आधारमा पूर्व निर्धारित गरिनुपर्छ। यसको लागि उत्तम नियन्त्रण प्रणालीको प्रदर्शन आवश्यक छ: विस्तारित गति क्षेत्र, उच्च गति परिशुद्धता, र उत्तम डायनामिक प्रतिक्रिया। त्यसैले, मौजूदा Z₂-12, 0.6 kW, 1500 r/min डीसी मोटर गति नियन्त्रण प्रणालीलाई TYB500-6, 125 V, 50 Hz तिन फेज PMSMs ले बदलिएको छ। आवृत्ति कन्वर्टर 10 Hz देखि 150 Hz क्षेत्रमा सञ्चालन गर्छ, जसले मोटरको गति 200 r/min देखि 3000 r/min सम्म प्रदान गर्छ। डीसी मोटरहरूलाई समसंगत मोटरहरूले बदल्ने फाइदा छन्, जसमा उच्च उत्पादन स्वचालन, उत्तम गुणस्तर, हल्को वजन, र सरल एकीकृत नियन्त्रण छन्।