西门子6GK7243-1EX01-0XE0介绍说明

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 一、设备运行现状及改造的必要性。
一般中央空调正常工作时有一台冷却水泵和一台冷冻水泵正常使用，另外二台冷却水泵和二台冷冻水泵作为备用。夏季冷却水泵工作的是二台，冷冻水泵工作的是二台，考虑夏季时间较短和设备的节电效果、投资成本，这时采用一台变频器工作，一台工频工作。
中央空调冷却水和冷冻水系统的较大负载能力总是按照天气较热，负荷较大的条件来设计的，但实际上系统很少在这种极限条件下工作，所以实际负荷很少达到满负荷，特别是在气温稍低的季节，冷气需求量较少，主机负荷低。为了保证良好的运行状态和较高的运行效率，主机只好根据负载的变化自动进行加载或卸载。但是与之相配套的冷冻水泵却仍在高负荷下运行。根据现场情况，冷冻泵出口的阀门的开度只有20%~30%，冷冻水流量很小，在阀门上存在大量的能量损失。根据以上综合的分析，冷冻水泵的变频改造是非常必要的。

二、中央空调系统的构成及工作原理。
它主要由制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和散热水塔组成，其工作原理如图1所示：

制冷机通过压缩机将制冷剂压缩成液态后送蒸发器中与冷冻水进行热交换，将冷冻水制冷，冷冻水泵将冷冻水送到各风机风中的冷却盘管中，由风机吹送冷风达到降温的目的。经蒸发后制冷剂在冷凝器中释放出热量，与冷却循环水进行热交换，由冷却水泵将带来热量的冷却水泵到散热水塔上由水塔风扇对其进行喷淋冷却，与大气之间进行热交换，将热量散发到大气中去。

三、对中央空调的变频调速节能改造。
1.系统组成。
用德瑞斯DRS2000系列变频器对中央空调进行改造，可以组成如下系统，如图2所示：

2.工作原理。

在该系统中，冷冻泵、冷却泵、水塔风扇变频器采用开环控制，由维护人员根据季节不同和负荷的变化进行调节；风机采用温度闭环控制，可根据温度传感器的反馈值，调节风机的转速，从而使被控环境基本保持恒定。
德瑞斯电气P系列变频器适用于风机和水泵的控制，能根据负载情况，自动实现节能运行。并且其内置PID功能，*借助其它控制器便可以完成温度等参量的闭环自动控制。

3.DRS2000系列变频器还提供了RS232/RS485串行接口，以便与中央控制室的微机联网，实现集中监控，使维护人员及时了解各变频器的工作状态。

四、 综合效益评估。
1.系统主要采用深圳市德瑞斯电气技术有限公司的DRS2000高性能变频器，具有功
能丰富、性能稳定、小型化、低噪音运行等优点。
2.显著的节电效果，良好的经济效益；
3.使室温维持恒定，让人感到舒适；
4.系统操作方便，维护量小；
5.变频器调速使电机大多数时间运行在50Hz以下，减少了环境噪音，并减轻了电机轴
承磨损。

交流接触器的使用

      平时在安装和维护电气设备时，经常会遇到交流接触器这种电气元件。它主要用于远距离接通和分断交流电路，是工矿企业中应用很广的一种电器，运行中出现故障有些是难免的，有些则是使用不当引起的，下面通过对其故障的分析，来阐明其在使用过程中应注意的问题。

1. 控制照明负荷要降低容量
某制修厂有一照明线路，每相容量为4kW，采用交流接触器CJ10-20控制。可是使用不久，就发生触头粘连等故障，换上一个新的接触器，用不了几天又坏了。经检查，照明线路没有问题，核算容量，4kW照明负荷电流只有18A，额定电流为20A的CJ10-20交流接触器怎么会过负荷烧坏呢？后来改用CJ10-40交流接触器，运行很长时间没有问题。
上述情况是由于对动力负荷和照明负荷的区别不了解所致。交流接触器的主触头除应能通过额定工作电流外，还必须能承受用电设备的起动电流，交流接触器能承受的起动电流一般为额定电流的6倍～7倍，这是为了控制交流电动机，而交流电动机的起动电流为设计的6倍～7倍。由于白炽灯的冷态电阻是热态时的十几分之一，故刚接通的电流是正常工作时电流的十几倍，远远**过交流接触器所能承受的起动电流，接触器就很容易烧坏。因此，当用交流接触器控制照明负荷时，其额定电流应降低使用，以使交流接触器能承受白炽灯的起动电流。

2. 触头不要经常锉磨
交流接触器在运行后，触头表面变得粗糙，出现斑点甚至裂纹是十分常见的，没有必要进行触头表面的修整。当触头是用银合金材料制作时，这种触头在自然状态下常会因大气中的硫化气体或由于通断电流而在表面形成一层黑色膜，这层膜在触头工作时，会因发热或机械作用而自行，不必经常去处理，否则反而会缩短触头的寿命。因为触头能否正常使用，取决于其磨损状态及剩余触头材料的多少，可以说这种材料表面的膜对于减少触头的消耗是有利的。当触头用铜质材料制作时，这种触头在烧损不太严重的情况下可不必修整。因为一般情况下，锉磨后不可能达到原来平面的精度。而利用烧损不太严重的凹凸平面，其接触面反而要好。只有在触头烧损很严重的情况下才可用锉锉磨，但不能用细砂布打磨，以免石英砂粒留在触头间而影响接触。

3. 铁芯上的油脂要干净
在交流提升机机房电工维修中，常常出现线路完好的情况下，接触器吸上后就不释放。不管怎么按停止按钮，甚至把电源烧掉，接触器还是牢牢地吸合着，很容易造成电气事故。这主要是由于在接触器出厂时，为防止接触器铁芯在运输和保管过程中生锈，往往在铁芯端面涂一层黄油，这层黄油在运行前必须干净，否则，时间长了沾上灰尘，这层黄油就会变成粘度很大的油脂层，使接触器不能很好释放。

4. 与弱电系统共处时要减少其干扰
在某厂机床的数控装置内，为了减小控制柜的体积，柜内除了安装有电子元件外，还安装了交流接触器，使弱电和强电共处一起。由于干扰的原因，使用起来十分麻烦。用示波器反复观察电路的工作情况后发现:在交流接触器吸合时，有时会出现干扰脉冲。交流接触器吸合次数越多，出现干扰信号的次数也随之增多，干扰脉冲随机出现在交流接触器吸合和分断时刻。
对于一般的数控装置来说，较常见的干扰为工业干扰，任何一个电路，如果时通时断，电路中的电流和电压急剧的变化，就是产生干扰的根源，如果电路在通断时还产生火花和电弧，则干扰就更为严重，所以，交流接触器就是干扰源，干扰源产生的干扰波一般是通过寄生电容的静电耦合、互感引起的电磁耦合等途径传递给数控装置的。
通过研究数控装置，发现其采用双非门集成片，输出的高电平大于2.4V，输出的低电平小于0.4V，开门电平小于2V，关门电平大于0.8V。由于干扰会叠加在正常的输入电压上。如果电路输出处在高电平状态（大于2.4V），在交流接触器吸合和分断时，产生的正向干扰值使输入电压大于关门电平（大于0.8V）引起电路状态翻转，于是输出电压便由高电平跳到低电平。干扰过后，输出电压又恢复到正常的高电平状态。如果电路输出处在低电平状态（小于0.4V），负向干扰的幅值又可能使输入电压低于开门电平（小于2V），引起电路状态的翻转，输出由低电平跳到高电平，干扰过后，输出电压又回到正常的低电平状态，造成数控装置无法正常的运行。
针对上述情况，方法之一是将交流接触器移出控制柜外，从而减少干扰。另一种方法是简单地改造交流接触器与数控装置的连接。经过多次实验分析，干扰主要来自电源内部，由于交流接触器线圈通电时，引起交流电源的电流变化率过大造成，线圈电压为220V。
为此在线圈两端和与非门输入端接入RC电路（在此仅简单地叙述其原理）。实践证明，较好地解决了干扰的问题。
以上故障在实际工作中是经常发生的。通过在这几年安装过程中的观察与体验，认为只要掌握正确的使用和维护方法，就可以减少接触器的故障发生率，使这种功能完善的电器得到更好的应用。

 近年来随着纺织机械机电一体化技术水平的不断提高，交流变频调速已成为一种趋势。在大多数新开发的纺织机械产品中几乎无一例外地应用了交流异步电动机变频调速装置。

1  交流变频调速的特点

1.1 减少功耗降

纺织厂离不开空调设备。当空调电机使用变频调速器控制后，降低了功耗，大大节省了用电支出。据某公司提供的数据，全年12台空调机可节电24余万元，空调用电单耗平均下降了6、7个百分点。

1.2 简化了机构提高了性能

通过PLC可编程序控制器或工控机的控制，再经变频调速器实现多电机的同步协调运转。根据生产工艺曲线控制各机构的运动，进而简化了机构。比如粗纱机利用交流变频调速，去掉了锥轮变速机构，从而克服了锥轮变速皮带打滑变速不准的问题。

而对于细纱机来说，由于利用变频调速器去掉了成形机构中的成形凸轮，进而克服了由于成形凸轮所造成的桃底有停顿、桃**有冲击的现象。使得细纱卷形状良好。以便于下一道工序的高速退绕。同时利用变频调速器控制三十九主电机的变速来控制锭子的转数，使得细纱在大中小纱时转速在变化，以减少纱的断头率。

2  交流变频技术的应用

     变频器控制的纺织机械山个的交流电机主要氛围两类。一类就是常用的Y系列的交流异步电机。这种电机主要应用于调速精度要求不高、调速范围不大的纺机上。而另一类为交流变频调速**异步电机。主要用语调速精度要求高、调速范围大的机器上。

下面介绍一下不同形式的变频器。

（1）用变频器开环控制异步电机调速称为V/F形式。这种方式电路简单、可靠。但调速范围在10：1范围以内，调速精度较低2%~5%，并且低速性能不理想。因此多用于针织机或要求不高的纺织机械上。

（2）采用无速度传感器矢量控制变频器。其有优良的低速特性。电路结构简单，可靠性高。同时还具有较好的加减特性、转矩特性以及电流限制特性等。调速精度可达0.5%~1.0%。调速范围在20：1范围以内。较适合印染机械的调速等。

（3）采用带速度反馈的矢量变频控制异步电机，闭环变频调速，又称交流伺服电机。调速范围可达100：1。为了提高变频器开关频率，应用功率绝缘栅双较型晶体管（IGBT）取代一般的大功率管（GTR）。可实现响应、高精度、智能化。适用于调速要求较高且恒张力、恒线速的分条整经机、浆纱机、热定型机以及化纤长丝纺纱设备等。

在一些设备上，如巴马格告诉的卷绕头以及DLENES告诉的热辊等不见，将所需电气元件与变频器及控制面板与卷绕头机械部分合为一体，更是减少了体积，增强了可靠性。

3  变频调速器在纺织中的应用实例

变频调速器应用于纺纱机械中，可以说几乎各个工序的机械上都应用了。包括开清棉机、梳棉机、条卷机、精梳机、并条机以及粗纱机、细纱机和洛简机等。对于织造机械则有浆纱机、整经机等。另外针织机、无纺布、化纤机械、印染机械上也大量适用了交流变频调速器。下面重点介绍一下粗纱机机浆纱机。

3.1 FA491高速悬粗纱机

此种为我国近年来开发出的新型粗纱机。采用工控机、PLC及变频器控制4台电机，分别转动锭翼、罗拉、简管及龙筋升降，去掉了锥轮变速装置、成型装置等，简化了机构。效、可靠性高，低噪音，便于操作及维护保养。工艺适应性好，减少断头。较高速可达标1500r/min，实现了人机对话、停车翼自动定位等新技术。是一种高水平的粗纱机。

3.2 GA308型浆纱机

本浆纱机为交流分布传动。其中上浆槽、下浆槽及烘筒为交流变频电机传动，而织轴及拖引辊为交流伺服变频电机单独传动。共适用了5台变频器、2台伺服控制器以及压力、温度、回潮率等传感器。由工控机和可编程序控制器PLC控制。构成了一分布控制系统。其中PLC用来整机的动作以及回潮率、烘房及浆槽的温度及压浆辊压力等参数控制。整机受工控机的控制。此机控制精度高，性能稳定，故障率低。是一种高质量、高水平的设备。

4  对变频调速器在纺织种的应用展望

我国纺织业国际化迈进的进程正在加快。但与国际水平比还有很大的差距，为了缩小差距，我们应在纺织机械的机电一体化的水平上不断提高。把交流变频技术更好地应用于纺织机械的控制之中。

要不断开发有我国自主知识产权的高质量、高水平的变频器以及交流伺服电机控制器。积极推广智能化技术、现场总线技术，实现网络控制。通过数显仪表及触摸屏实现人机对话。使防止进行真正处于先进水平