Zameriame sa na vývojový trend aplikácie frekvenčných meničov vo farbiarskom a dokončovacom priemysle. Pre farbiarsky a dokončovací priemysel je spotreba elektrickej energie hlavnou časťou jeho výrobných nákladov a farbiaca vaňa je jedným z hlavných energeticky náročných zariadení na farbenie priadze. S rozvojom technológie riadenia frekvenčnej konverzie sa riadenie frekvenčnej konverzie rozdielu prietokového tlaku široko používa v priemysle farbenia a dokončovania. Energeticky úsporná transformácia farbiacej nádrže frekvenčnou konverziou sa tiež stala najefektívnejším spôsobom pre farbiarsky a dokončovací priemysel, ako znížiť náklady na spotrebu energie pri farbení priadze a zlepšiť konkurencieschopnosť produktu. Preto je použitie zariadenia na reguláciu rýchlosti striedavého prúdu na farbiacu nádobu veľmi dôležité pre zníženie energetického odpadu.
Proces farbenia priadze je vopred určený proces periodického pôsobenia, to znamená časové riadenie vnútorného toku a vonkajšieho toku na dosiahnutie procesu farbenia. Vnútorné a vonkajšie toky sú realizované hlavne komutáciou komutátora; a tok priadze je realizovaný hlavne hlavným čerpadlom.
Nasledujú hlavné straty v procese farbenia vane
(1) Strata hardvéru. Bežné hlavné čerpadlo farbiacej vane využíva pôvodný zostupný štart Y-△ a jeho štartovací moment a štartovací prúd sú veľké, čo urýchľuje starnutie hlavného čerpadla a zrýchlené opotrebovanie komutátora. Zvýšte náklady na údržbu a plytvanie energiou.
(2) Strata pretečením. Keďže postupy spracovania priadze sú odlišné, teplota, prietok a tlak potrebné pre každý proces sú odlišné. Pre motor hlavného čerpadla je zaťaženie nádoby na farbenie počas procesu farbenia v meniacom sa stave. Prietok čerpadla je navrhnutý podľa požadovaného maximálneho prietoku. Pôvodný motor hlavného čerpadla zabezpečuje prietok tlaku pri konštantnej rýchlosti. Keď je prietok požadovaný pre každú priadzu čerpadla menší ako maximálny prietok, farbivo preteká každým kilogramom priadze, takže sa v najkratšom čase nezafarbí a táto časť energie sa stratí.
(3) Strata pri škrtení. Keď voda preteká cez reverzný port komutátora, dôjde k určitému prietoku a tlaku, čo zvyšuje krútiaci moment reverzného solenoidového ventilu. Zároveň je v dôsledku dlhodobej cirkulácie vody pri plnej rýchlosti a intenzívneho mechanického trenia reverzného zariadenia príliš vysoká teplota tesniaceho krúžku, príliš vysoký hluk komutátora a skrátená mechanická životnosť.
(4) Návrhová strata marže. Pri návrhu sa zvyčajne berie do úvahy zhoda a návrh je založený na maximálnej kapacite. Preto je navrhnutá kapacita motora hlavného čerpadla farbiacej nádoby oveľa vyššia, než je skutočná potreba, a dochádza k fenoménu „veľkého koňa, ktorý ťahá malý vozík“, čo vedie k veľkému plytvaniu elektrickou energiou.
Energeticky úsporný princíp a riadiaci systém regulácie tlakovej diferencie prietoku
(1) Regulácia rýchlosti a úspora energie. Podľa požiadaviek procesu farbenia priadze sa pôvodné vstrekovacie potrubie hlavného valca zmení na regulátor prietoku, ktorý sa prevedie na 4-20mA prúdový signál a potom sa pridá k analógovému vstupu PLC ako signál daný frekvenciou. PLC ho vzorkuje v reálnom čase a spracováva pomocou výpočtu PID, takže výstupná frekvencia sa mení lineárne s analógovým signálom regulátora prietoku; po vypočítaní danej libry PLC požadovaný tlak a veľkosť prietoku automaticky upravia otáčky motora, čím sa zníži výstupný výkon motora. Na reverznom solenoidovom ventile je nainštalovaný reverzný polohový spínač, aby sa zabezpečilo, že reverzný elektromagnetický ventil je plne aktivovaný. Keď sa obráti vnútorné a vonkajšie prúdenie, rýchlosť sa automaticky zníži podľa činnosti reverzného spínača a po dokončení reverzácie sa automaticky zrýchli na požadovanú frekvenciu, aby sa minimalizovala energetická strata motora a reverzného ventilu v celom rozsahu zaťaženia.
(2) Zníženie nákladov a jednoduchá obsluha. Pôvodný ovládač hladiny vody a magnetický signál hlavného valca sú odstránené a nahradené ovládačom analógového signálu na ovládanie hladiny vody. Na zobrazenie hladiny vody v hlavnom valci v reálnom čase je nainštalované rozhranie človek-stroj. Zabránilo sa nehodám spôsobeným prevádzkou hlavného valca bez vody. Odstráňte ovládač hladiny vody v nádrži a použite originálny ovládač analógového signálu na ovládanie hladiny vody, čím sa znížia náklady na údržbu a výrobu.
(3) Zlepšite účinník, aby ste ušetrili energiu. Jalový výkon nielenže zvyšuje straty vo vedení a zahrievanie zariadení, ale čo je dôležitejšie, zníženie účinníka vedie k zníženiu aktívneho výkonu elektrickej siete. Je vidieť, že čím väčší účinník, tým väčší činný výkon. Hodnota COSφ bežného hlavného čerpadla je medzi 0,6 a 0,8. Po použití zariadenia na reguláciu otáčok s premenlivou frekvenciou v dôsledku kompenzačného účinku filtračného kondenzátora v invertore COSφ≈1, čím sa znížia jalové straty a zvýši sa činný výkon elektrickej siete.
(4) Úspora energie pri mäkkom štarte. Keďže pôvodný motor sa spúšťa priamo alebo sa spúšťa Y/△, štartovací prúd sa rovná (3-7) násobku menovitého prúdu, čo bude mať vážny dopad na elektromechanické zariadenie a napájaciu sieť a tiež sa zvýši požiadavky na kapacitu siete. Veľký prúd a vibrácie vznikajúce počas spúšťania sú mimoriadne škodlivé pre životnosť zariadenia. Po použití energeticky úsporného zariadenia s premenlivou frekvenciou funkcia mäkkého štartu spustí štartovací prúd od nuly a maximálna hodnota bude obmedzená na úroveň prúdového limitu nastavenú pri zrýchlení meniča, vo všeobecnosti nepresahuje 1,2-násobok menovitého prúdu, čo znižuje vplyv na elektrickú sieť a požiadavky na kapacitu elektrizačnej siete a predlžuje životnosť zariadení.