選擇細(xì)紗機(jī)主電機(jī)的思路和方法
| 細(xì)紗機(jī)主軸電機(jī)是細(xì)紗機(jī)的主傳動(dòng)電機(jī)，它的選用的是否合適直接影響到紡織廠生產(chǎn)和紡紗的成本。為保證電動(dòng)機(jī)安全運(yùn)行和使用。在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)對(duì)負(fù)載必須了解三點(diǎn)，即負(fù)載性質(zhì)、負(fù)載容量及電機(jī)的工作環(huán)境。 下面對(duì)其進(jìn)行專門的論述。 （一） 負(fù)載性質(zhì) 負(fù)載性質(zhì)是指負(fù)載類型及其機(jī)械特性。在改變負(fù)載時(shí)，表示負(fù)載轉(zhuǎn)速與驅(qū)動(dòng)負(fù)載所需轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系，稱為負(fù)載的轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)矩特性，該特性是選擇電動(dòng)機(jī)的最基本因素。 （二） 負(fù)載容量 負(fù)載容量是針對(duì)電動(dòng)機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩的大小而確定，功率的選擇應(yīng)滿足配套機(jī)械負(fù)載必需的容量，不要過大也不可以過小。功率選得過大，不能充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)效率，增加投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用，浪費(fèi)電力；功率選得過小，會(huì)使電動(dòng)機(jī)超負(fù)荷工作，電動(dòng)機(jī)發(fā)熱，絕緣壽命縮短，繞組燒毀，這樣很不安全。因此，在選擇電動(dòng)機(jī)，必須使其運(yùn)行時(shí)負(fù)載功率保證在額定功率保證在額定功率范圍內(nèi)，進(jìn)一步選準(zhǔn)其所需功率，才能達(dá)到即經(jīng)濟(jì)又安全可靠的目的。 （三） 工作環(huán)境 工作環(huán)境是指電機(jī)工作現(xiàn)場(chǎng)的溫度和電機(jī)的工作時(shí)間。 紡織行業(yè)環(huán)境溫度高飛花大所以對(duì)電動(dòng)機(jī)要求很高， 紡織行業(yè)的電機(jī) 發(fā)熱少，散熱好，可以在高溫環(huán)境下長期工作。另外由于電機(jī)的工作時(shí)間長，每天接近24個(gè)小時(shí)，所以選用高效率的電機(jī)也很重要，電動(dòng)機(jī)額定功率的選擇一般分為三步：第一步：計(jì)算負(fù)載功率，第二步：根據(jù)計(jì)算值和工作環(huán)境預(yù)選電動(dòng)機(jī)，第三步：校核預(yù)選電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱、過載能力及啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 表1 Y系列變頻電機(jī) 負(fù)載情況 空載 30％負(fù)載 50％負(fù)載 60％負(fù)載 滿載 功率因數(shù) 0.2 0.5 0.77 0.85 0.87 效率 0.5 0.85 0.88 0.87 0.865 Y系列變頻電機(jī) 是通用電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)既考慮了電機(jī)的效率,也同時(shí)考慮了電機(jī)的成本,一般應(yīng)用在工作時(shí)間不是很長的場(chǎng)合. FXD紡織專用電機(jī) 負(fù)載情況 空載 30％負(fù)載 50％負(fù)載 60％負(fù)載 滿載 功率因數(shù) 0.4 0.78 0.82 0.85 0.89 效率 0.6 0.87 0.90 0.91 0.89 FX系列紡織高效電機(jī)是根據(jù)紡織行業(yè)的特殊環(huán)境專門設(shè)計(jì)的，同等功率的電機(jī)鐵芯直徑和長度都有增加，也就是用銅量和用鐵量都增加了不少，電機(jī)的成本也加大了許多，但帶來的好處是效率增加，效率在4極運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以達(dá)到91.5%, 每臺(tái)細(xì)紗機(jī)的耗電在減少，每年節(jié)約的用電量大于電機(jī)成本的增加. 第一步：電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械所需要的功率來選擇，盡量使電動(dòng)機(jī)在讓電機(jī)工作在高效區(qū)。 選擇時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)： (1＞如果電動(dòng)機(jī)功率選得過小．就會(huì)出現(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象，造成電動(dòng)機(jī)長期過載．使其絕緣因發(fā)熱而損壞．甚至電動(dòng)機(jī)被燒毀。 (2)如果電動(dòng)機(jī)功率選得過大．就會(huì)出現(xiàn)“大馬拉小車”現(xiàn)象．其輸出機(jī)械功率不能得到充分利用，功率因數(shù)和效率都不高(見表)，不但對(duì)用戶和電網(wǎng)不利。而且還會(huì)造成電能浪費(fèi)。 正確選擇電動(dòng)機(jī)的功率,既要考慮電機(jī)的成本,又要考慮電機(jī)運(yùn)行時(shí)的成本,讓電機(jī)工作在效率最高的區(qū)間. 例如：420錠506細(xì)紗機(jī)的負(fù)載變化規(guī)律是小紗到大紗功率由7KW增加到10KW,根據(jù)上表電機(jī)在60%負(fù)載時(shí)效率最高,紡織行業(yè)電機(jī)基本上是24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),工作在高效區(qū)對(duì)降低運(yùn)行成本很有好處, 所以我們選用價(jià)格較高的FXD系列的電機(jī),功率選用15/7KW比較合適, 第二要考慮電機(jī)的工作環(huán)境 由于紡織行業(yè)飛花大、溫度高、使用時(shí)間長，要保證電機(jī)的壽命，選用的電機(jī)要稍微大一些對(duì)電機(jī)長期穩(wěn)定的運(yùn)行很有益處。 目前經(jīng)緯紡機(jī)的506細(xì)紗機(jī) 錠子轉(zhuǎn)速在16000轉(zhuǎn)左右時(shí)的 FX系列電機(jī)的選用。 負(fù)載情況 小紗 中紗 大紗 選用的電機(jī) 420錠 7KW 8.5KW 10KW 15/7 KW 456錠 8KW 10KW 11KW 17/9 KW 480錠 8.5KW 10.5KW 12KW 18.5/11KW 516錠 9KW 11KW 13KW 22/11 KW 二 變頻電機(jī)的選用 對(duì)于目前的的變頻細(xì)紗機(jī)選用的變頻電機(jī)，他們的是在Y系列電機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。我們從表1 可以看出Y系列電機(jī)在負(fù)載超過電機(jī)的額定負(fù)載功率60％時(shí)效率有所下降，這是因?yàn)閅系列電機(jī)的工作場(chǎng)合大多溫度不高，而且每天的工作時(shí)間多為8小時(shí)，Y系列電機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)電機(jī)成本的考慮要多于FX系列的電機(jī)，所以它的效率比FX系列電機(jī)低，但它的成本也低于FX系列電機(jī)的成本。Y系列變頻電機(jī)如果用在細(xì)紗機(jī)上，應(yīng)選用大一些的電機(jī)，如420錠的細(xì)紗機(jī)最好選用18.5KW的電機(jī)，這樣雖然比15KW電機(jī)增加了一些成本，但從長遠(yuǎn)的角度看，它的維護(hù)費(fèi)用和電費(fèi)的消耗更少，換句話說它的運(yùn)行成本更低。 負(fù)載情況 小紗 中紗 大紗 變頻電機(jī) 420錠 7KW 8.5KW 10KW 18.5 KW 456錠 8KW 10KW 11KW 18.5 KW 480錠 8.5KW 10.5KW 12KW 22KW 516錠 9KW 11KW 13KW 22KW 變頻電機(jī)效率較低只有 88% 雖然價(jià)格較低. 但在細(xì)紗機(jī)中不建議選用. 三、稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)的選用 稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)的定子為三相對(duì)稱繞組，與三相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)相同。轉(zhuǎn)子上粘有釹鐵硼（NdFeB）磁鋼。永磁同步電動(dòng)機(jī)在節(jié)能方面，有更多更優(yōu)越的特點(diǎn)。我國自主開發(fā)的稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)，在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子上沒有轉(zhuǎn)子電阻損耗，可以減少總損耗的20%～30％，因而效率提高4到8個(gè)百分點(diǎn)。在95％左右。其次，由于永磁電機(jī)的磁場(chǎng)由永磁體產(chǎn)生，不需定子中的無功勵(lì)磁電流，因此通過合理設(shè)計(jì)，可以使電機(jī)的功率因數(shù)很高(可達(dá)到0.95-1)，這樣便可使電機(jī)的定子繞圈中電流顯著降低，繞組銅耗明顯小 。 稀土永磁同步電機(jī)在不同負(fù)載時(shí)的效率變化同異步電機(jī)類似，但它的高效率范圍 是在 40％-60％的負(fù)載率效率最高，都在94％左右。在負(fù)載率為70％的時(shí)候效率為93.5％。另外由于稀土材料不適合長期工作在高溫環(huán)境，電機(jī)溫度越低它的使用壽命就越長，稀土永磁同步電機(jī)應(yīng)用在細(xì)紗機(jī)上，要選用的稍微大一些更好，雖然采購成本有所增加，但長期使用大一些的電機(jī)，效率高0.5％，而且故障率極低，長期使用的費(fèi)用較低。 建議選用： 負(fù)載情況 小紗 中紗 大紗 稀土電機(jī) 420錠 7KW 8.5KW 10KW 18.5 KW 456錠 8KW 10KW 11KW 18.5 KW 480錠 8.5KW 10.5KW 12KW 22KW 516錠 9KW 11KW 13KW 22KW 稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)效率95%,比紡織FX系列電機(jī)節(jié)電約 4-5% ,比Y系列電機(jī)節(jié)電 7%-10%,稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)價(jià)格雖然較高,但一年多就可以收回比異步電機(jī)增加的投資,長期使用很合算. |
