摘要：
本文介紹了德力西變頻器在江蘇某纖維素公司生產線上的應用，詳細的敘述了在生產線中變頻調速器的調試過程，列舉了調試過程中遇到的難題，指出了變頻系統的優越性，并給出了完善的解決方案。

關鍵詞：纖維素 德力西變頻器 程序運行 同步控制

前言：
中國加入WTO至今，隨著紡織品配額的取消，開始進入了后配額時代。紡織產品對設限國家的出口大幅增長，使得紡織企業的優勢得到了進一步的體現，同時給中國的紡織加工企業帶來了新的發展機遇。在競爭激烈的今天，只有把握好新的發展機遇、確保產品的質量、降低產品的成本，才能提高企業的競爭能力，保持領先。在降低產品的成本措施方面，節約電能成為其中重要的一個環節。

一、纖維素的生產工序
纖維素是棉紡織品的重要原料來源。棉的纖維素含量在95——97%，是用棉短絨等作為原料優化處理得來的。經過加工處理可制造人造絲和人造棉，其生產過程工序繁多，工藝復雜。該公司生產的纖維素主要來源于棉漿粕，經過我公司工程人員的實地察看，其生產工序流程大致分為以下幾個部分：

其中每道工序的變頻器配置如下：

棉漿粕的生產流程是先將原材料（短棉絨）投入到兩個大型的蒸球中，然后往蒸球通入高溫高壓的蒸汽，通過電動機拖動進行定時的正反轉旋轉，以達到對原材料進行充分蒸煮的目的。經過工藝要求規定的時間后，蒸球停止旋轉，并卸掉蒸汽壓力。將蒸煮后的原料投入冷水池進行冷卻，然后再用抽料泵抽到碎漿機中，進行細切割；在原料進行細加工后，送到除砂機中，過濾掉其中的雜質，再抽到漂洗池中漂洗，經過長時間的反復漂洗，直到原料變成白色。然后在抽料泵的帶動下，送到成形生產線上，經過濾干、熱壓、拉伸等工序后，產品被送到切割線上，切割成了標準尺寸的板狀棉塊。
二、變頻器應用方案
針對纖維素每道生產工序的不同要求，結合德力西CDI9000系列變頻器的技術特點，我們在產品的調試過程中針對每道工序的不同要求，采用了以下方案：
1．蒸煮
在蒸煮這一道工序上，由于蒸球每隔一定時間需要正反轉切換旋轉，因此我們采用變頻器的程序運行方式。CDI9000系列變頻器有多達七段不同速度、不同時間（最長可達6000S）的自動程序運行功能。在第一段速方向設為正轉和運轉時間，第二段速方向設為反轉和相應的運轉時間，依次類推，將程序運行方式定義為循環運行，即可以實現自動化工作。

在運行過程中，還可以通過變頻器的顯示器監測電機的各種工作狀態以及程序運行的每個工作段的剩余時間。如果需要暫停工作時，可以通過按下控制面板上的程序暫停開關，暫停蒸球電機的運轉。再次工作時，變頻器將按照設定好的程序繼續運行。這樣，不但省略了傳統線路中繁多的正反轉控制電路裝置和延時切換時間繼電器電路，而且保證了產品的生產工藝，同時降低了工人的勞動強度、提高了工作效率，使系統工作過程實現了自動化。
2．碎漿
碎漿機是由75KW的電動機拖動一個直徑2米多的圓盤刀架，對蒸球后的原料進行細加工。在工作過程中，變頻器執行停機時，3臺碎漿機均產生了“OU”（過壓）故障保護，在經過仔細的觀察分析后，發現變頻器在運行過程中，并沒有發生異常動作，但是只要一停機，由于圓盤刀架很大的慣性作用，使電動機處于反向饋電狀態。此時電機會回饋電能給變頻器，造成變頻器的直流母線電壓升高，產生過電壓故障保護。

在對停機時間沒有特別要求的前提下，我們將減速時間延長至100秒，再次啟、停變頻器并觀察變頻器的母線電壓顯示值，碎漿機已經能夠平穩停機，母線電壓顯示值變化范圍也在安全的范圍內。
3．除砂
除砂機的主要作用是使上一道工序下來的原料經過其錐形的玻璃管和旋轉的濾網進行雜質過濾。如果采用5.5KW的電動機直接工頻運行，將會產生過大的沖擊力，有可能使玻璃管爆裂。因此，我們將變頻器的運行頻率限定了上限頻率和下限頻率的范圍，即使操作工人在設定頻率時誤操作，也可以保證除砂玻璃管件設備的安全運行。
4．漂白
纖維素的漂白是整個工序中，加工時間最長的一道。除砂后的原料被送到漂洗池后，由漂洗池底部的電機拖動攪拌輪，來推動原料和水的混合物進行不斷的漂洗，直至原料漂洗成白色。由于漂洗的過程中，要不斷的濾除污水和添加化學物質，所以在這個過程中，還需要不斷的改變攪拌速度。考慮到變頻器安裝在距離較遠的集控室，操作很不方便。我們采取變頻器遠控與本地的切換控制；在飄洗池旁邊安裝遠程操作控制箱，為防止信號干擾，信號控制連接線全部采用屏蔽線并可靠接地。遠程操作控制箱加裝調速電位器、按鈕、轉速表等，可以滿足頻率調節、啟/停控制、轉速顯示等基本功能。在集控室的操作工人如果想通過變頻器本體上面的鍵盤來進行操作，只需要將本地/遠控切換開關轉換過來即可，這樣實現了多地控制，方便了工人操作。
5．成形
成形生產線與造紙線有著相似之處。各個滾筒之間必須維持同步運轉，否則棉板將會因為某個地方受力不均勻而斷掉。因此在成形生產線調試時，還必須采用一個外加的同步控制器來控制6臺電動機的同步速度。

采用CDI9000系列變頻器具有的雙通道頻率給定方式，該同步器除了提供給每臺變頻器一個主同步速度外，還可以對每臺變頻器進行速度微調，進一步減少各滾筒之間的同步速度誤差，使成形生產線各個滾筒運轉速度更加準確和可靠，有效的保證了棉板受力均勻。
6．切割
棉板成品是根據切刀運轉一周的速度快慢與成形生產線的運轉速度之間的比例來確定產品的成形尺寸，經過現場的測試后，可以得到一個電動機的速度值（即f），將該頻率值輸入到變頻器的參數中，切割電機根據該頻率輸出一個的固定速度，帶動切刀循環運轉，即可切割出標準尺寸的棉板。
三、應用效果
該公司的纖維素生產線調試完成后，已經正常運行了3個多月，累計生產纖維素四千多噸。我公司工程人員最近對該公司的設備運行情況進行了回訪，并和用戶進行了詳細交流，總結出了采用德力西CDI9000系列變頻器后的應用效果：
1：實現了啟動電流平滑、調速精度高、對設備的沖擊力小、控制方式多樣化等傳統工頻系統中所沒有的優點。
2：降低了工人的勞動強度，提高了工作效率和系統的自動化程度。
3：對電機設備提供了多種諸如過載、過流、缺相、短路、過熱等多種保護功能。
4：采用了變頻器的本地/遠控切換功能，實現多地的靈活控制；通過計算機與485通訊接口連接，將會更加的便于操作者對設備進行監控和控制。
5：通過該公司與鄰近公司同類生產線的運行狀態以及兩個公司的用電記錄比較：該公司采用變頻系統的生產線，纖維素產品的合格率及產量與鄰近公司采用工頻系統的生產線同比提高20%；由于電機采取靈活的調速控制，能最大限度的降低了負載的電能消耗（這一點在漂洗池的攪拌機和抽料泵上尤為明顯）。經過用電記錄比較和計算，節電率達到了32.8%，降低了企業的生產成本。
四、結束語
CDI9000系列變頻器自投入市場以來，已經在全國的電力、紡織與化纖、建材、石油、化工、冶金、市政、造紙、食品飲料、煙草等行業以及公用工程（中央空調、供水、水處理、電梯等）得到了普遍的推廣和應用。在實際的工程方案應用當中，不但要了解變頻電氣傳動系統的工作過程，而且在設計時，要盡量的采用變頻器本身所具有的各種功能。這樣，有益于整個變頻電氣傳動系統的簡單化和智能化。近年來，中國的經濟迅速發展，電能的需求也將越來越大，在國家提倡“節能革命”的今天，尤其是在電能緊張的地區，對企業落后的電氣傳動生產設備進行變頻改造，將會成為一種趨勢和時尚。

參考資料
棉漿粕纖維素生產工藝講解（廠家資料）
CDI9000系列變頻器說明書（德力西變頻器有限公司2005版）