Vamos nos concentrar na tendência de desenvolvimento da aplicação de conversores de frequência na indústria de tingimento e acabamento. Para a indústria de tingimento e acabamento, o consumo de energia elétrica é a principal parte do seu custo de produção, e a cuba de tingimento é um dos principais equipamentos consumidores de energia para o tingimento de fios. Com o desenvolvimento da tecnologia de controle de conversão de frequência, o controle de conversão de frequência da diferença de pressão de fluxo tem sido amplamente utilizado na indústria de tingimento e acabamento. A transformação com economia de energia da cuba de tingimento por conversão de frequência também se tornou a maneira mais eficaz para a indústria de tingimento e acabamento reduzir o custo do consumo de energia do tingimento de fios e melhorar a competitividade do produto. Portanto, a aplicação do dispositivo de regulação da velocidade de conversão de frequência AC na cuba de tingimento é de grande importância para reduzir o desperdício de energia.
O processo de tingimento de fios é um processo de ação periódica pré-determinado, ou seja, o controle do tempo do fluxo interno e do fluxo externo para atingir o processo de tingimento. Os fluxos internos e externos são realizados principalmente pela comutação do comutador; e o fluxo do fio é realizado principalmente pela bomba principal.
A seguir estão as principais perdas no processo de cuba de tingimento
(1) Perda de hardware. A bomba principal da cuba de tingimento comum adota o início gradual Y-△ original, e seu torque de partida e corrente de partida são grandes, o que acelera o envelhecimento da bomba principal e o desgaste acelerado do comutador. Aumente o custo de manutenção e o desperdício de energia.
(2) Perda por transbordamento. Como os procedimentos de processamento do fio são diferentes, a temperatura, a vazão e a pressão necessárias para cada processo são diferentes. Para o motor da bomba principal, a carga da cuba de tingimento durante o processo de tingimento está em um estado variável. A vazão da bomba é projetada de acordo com a vazão máxima necessária. O motor da bomba principal original fornece fluxo de pressão a uma velocidade constante. Quando a vazão necessária para cada fio bombeado é menor que a vazão máxima, o corante flui por cada quilo de fio, de forma que não é colorido no menor tempo, e essa parte da energia é perdida.
(3) Perda de estrangulamento. Quando a água flui através da porta de reversão do comutador, haverá uma certa vazão e pressão, o que aumenta o torque da válvula solenóide de reversão. Ao mesmo tempo, devido à circulação de água em alta velocidade a longo prazo e ao intenso atrito mecânico do dispositivo de reversão, a temperatura do anel de vedação é muito alta, o ruído do comutador é muito alto e a vida mecânica é reduzida.
(4) Perda de margem de projeto. Normalmente, no projeto, a semelhança é geralmente levada em consideração e o projeto é baseado na capacidade máxima. Portanto, a capacidade projetada do motor da bomba principal da cuba de tingimento é muito maior do que a necessidade real, e há um fenômeno de "cavalo grande puxando uma carroça pequena", resultando em um grande desperdício de eletricidade.
Princípio de economia de energia e sistema de controle de controle de diferença de pressão de fluxo
(1) Regulação de velocidade e economia de energia. De acordo com os requisitos do processo de tingimento de fios, o tubo de injeção do cilindro principal original é transformado em um controlador de fluxo, que é convertido em um sinal de corrente 4-20mA e então adicionado à extremidade de entrada analógica do PLC como um sinal de frequência dada. O PLC amostra em tempo real e processa através do cálculo PID, de forma que a frequência de saída muda linearmente com o sinal analógico do controlador de fluxo; depois que a carga fornecida for calculada pelo PLC, a pressão necessária e o tamanho do fluxo ajustarão automaticamente a velocidade do motor, reduzindo assim a potência de saída do motor. Um interruptor de posição de reversão é instalado na válvula solenóide de reversão para garantir que a válvula solenóide de reversão seja totalmente acionada. Quando os fluxos internos e externos são revertidos, a velocidade diminuirá automaticamente de acordo com a ação do interruptor de reversão e acelerará automaticamente para a frequência necessária após a reversão ser concluída, de modo que a perda de energia do motor e da válvula de reversão seja minimizada dentro de toda a faixa de carga.
(2) Redução de custos e fácil operação. O controlador de nível de água original e o sinal magnético do cilindro principal são removidos e substituídos por um controlador de sinal analógico para controlar o nível de água. Uma interface homem-máquina é instalada para visualizar o nível de água em tempo real do cilindro principal. Foram evitados acidentes causados pela operação sem água do cilindro principal. Remova o controlador de nível de água do tanque e use o controlador de sinal analógico original para controlar o nível de água, reduzindo os custos de manutenção e produção.
(3) Melhore o fator de potência para economizar energia. A potência reativa não só aumenta a perda de linha e o aquecimento do equipamento, mas, mais importante ainda, a redução do fator de potência leva a uma redução da potência ativa da rede elétrica. Pode-se observar que quanto maior o fator de potência, maior será a potência ativa. O valor COSφ de uma bomba principal comum está entre 0,6 e 0,8. Após utilizar o dispositivo de controle de velocidade de frequência variável, devido ao efeito de compensação do capacitor de filtro no inversor, COSφ≈1, reduzindo assim a perda reativa e aumentando a potência ativa da rede elétrica.
(4) Economia de energia de partida suave. Como o motor original é acionado diretamente ou acionado em Y/△, a corrente de partida é igual a (3-7) vezes a corrente nominal, o que causará sério impacto nos equipamentos eletromecânicos e na rede de alimentação, além de aumentar os requisitos de capacidade da rede. A grande corrente e vibração geradas durante a inicialização são extremamente prejudiciais à vida útil do equipamento. Após utilizar o dispositivo de economia de energia de frequência variável, a função soft start fará com que a corrente de partida comece de zero, e o valor máximo será limitado ao nível limite de corrente definido na aceleração do inversor, geralmente não excedendo 1,2 vezes a nominal. atual, o que reduz o impacto na rede elétrica e os requisitos de capacidade da rede elétrica e prolonga a vida útil do equipamento.