拉幅定型机是纺织印染行业重要的一种后整理设备,装机容量大,耗能高,存量大。现有拉幅定型机配置的电机大多为IE2能效,依据《电动机能效限定值及能效等级》(GB18613-2020)标准要求,已经被列入淘汰电机范畴,且高效区间窄,耗能大,在国家“双碳”政策的形势下,亟需改造升级。
拉幅定形机是染整工序中的关键设备。拉幅定形机通过在高温下对纺织物进行拉幅定形处理,可以改善纺织物的幅宽、克重、手感、颜色等特性,同时可以起到稳定纺织物尺寸的作用。
热风循环系统用于对纺织物进行加热,一般分为天然气加热,蒸汽/导热油加热两种主要型式一条拉幅定形机设备约线有18-20台热风风机,电机规格一般为7.5kw-1500rpm,循环风机容量占比大,为主要用电设备。
①负载特性:
风机负载,平方转矩。低速负载力矩小,输出功率小,高速负载力矩大,输出功率大;高温下空气密度小,负载力矩小,常温下空气密度大,负载力矩大。长时间运行高温轻载区域。
②运行环境:
高温高湿,热风风机输送经过加热的高温空气(约140-220℃),空气热量经过叶轮和电机轴传递到电机内部,使电机内部温度进一步升高,空气经过加热,密度减小,热态下,风机负载力矩减小。
③起动特性:
抗逆风起动,内部风道是相连,受其它部位的风机影响,电机起动瞬间叶轮可能是旋转状态,因此需要能够在叶轮旋转状态时也能正常起动。
④动力配置:
常用动力配置才有三相异步电机+变频器方案,电机能效低,高效区间窄,经常运行在低效区域,综合用电经济性差。
本次改造依托超高效助磁同步磁阻电机技术,以拉幅定型机风机电机驱动系统作为节能改造对象。采用HCM5G系列超高效助磁同步磁阻电机作为主驱动电机,具有能耗小,高效区间宽,体积小,可靠经济等特点。选择G6系列驱动器作为电机驱动控制装置,矢量控制,助磁电机专用底层算法,控制性能好,稳定高效。
HCM5G系列是基于HCM5系列助磁同步磁阻电动机,专门为满足印染机械等高温场景使用需求开发的耐高温型三相助磁同步磁阻电机。能效符合国标一级能效要求(IEC标准:IE5),具有效率高,噪声振动低等特点。电机内部不含稀土永磁材料,无高温退磁风险。电机选用耐250℃高温的专用高温型轴承,并在前后端盖上增设注油、排油装置,便于用户日常维护。
电压等级:AVC380V
功率范围:5.5-15kW
机座号:132-160
能效等级:IEC60034-30-2 IE5能效
转速范围:750/1000/1500/3000r/min
② 电机产品特点:
u 高能效:
转子无损耗,效率高,高效区间宽,综合运行经济性好。
u 高功率因数:
以 铁氧体磁性材料 作为辅助励磁,无功小,功率因数高。
u 高可靠:
耐高温潮湿腐蚀,不易退磁,可靠性高。
u 高经济性:
以磁阻转矩作为主要转矩来源,电机无稀土永磁材料,高牌号硅钢片等昂贵原材料,驱动器采用传动变频器硬件架构,一种高性价比的IE5能效电机驱动解决方案,经济性好。
③ 驱动器产品介绍
HCD-G6系列变频驱动器是一款通用高性能电流矢量变频驱动器,可以实现助磁同步磁阻电机的速度和转矩控制。采用高性能的矢量控制技术,具有良好的动态控制特性以及过载能力,支持全速度段转速跟踪启动,适用于各种自动化生产设备的驱动。具备丰富的输入输出接口,支持扩展。
输入电压:3PH 380V±10% 50/60Hz
功率范围:0.75-500kW
安装形式:壁挂式安装
④ 驱动产品特点:
u 支持助磁同步磁阻电机全速度段开环/闭环矢量控制。
u 具有良好的动态特性、启动能力、过载能力、恒功率扩速能力。
u 速度和转矩控制模式。
u 内置Modbus及CAN通讯。
u 全速度段转速跟踪启动能力。