變頻器在工業洗衣機上的應用
發布時間:2019-07-13 17:22:17來源:
視野峰叫視野簡介介紹與日常生活相關的清洗技術與知識具有艮強來稿要求內容新額可讀師,介纟3的技術方法具有實用責任編輯趙曉梅電話0106820788692工業洗農蟣上的應用程宏權張偉華工大集團河活神洗澤設備股份有限公司,河北河,65200變頻器的輸出特性,變頻器在工業洗衣機上的使用方法,以及常問和解決辦法等。關鍵詞變頻器變頻器應用工業洗氏機交流調速隨著功率半導體器件的發展,變頻器的應用越來越普遍,交流調速已成為社會發展的必然趨勢,近幾年由于絕緣柵型雙極型晶體管的普及,變頻器的價格迅速降低,洗滌行業已經廣泛使用廣變頻器,它具有調速范圍寬,控制簡單,性能可靠,使用方便,噪音低等特點,非常適合業洗衣機廣變頻器,上要用于控制滾筒調速工業洗衣機簡介丁業洗衣機是指用于賓館飯店洗衣店或工程宏權967.男滿族。河北省河市人,工程師。學士。現么!潔神洗;條設備股份有限公司技術部工作。1要從事電氣自動化系統設汁片機系統設計制造等1作廠進行尺批量衣物,洗用的洗衣機,他與家用洗衣機相比具有洗滌容量大每次可洗干衣數十至數,公斤洗滌效果好成本低效率高污染小等特點,工業洗衣機與般家庭用全自動洗衣機在功能上基本相同,家庭用洗衣機利用水流使衣物互相摩擦,從而去掉污垢;而工業洗衣機則利用桶軸的橫向轉動,使衣物上下翻滾,把污垢擠戊出來,即所謂的敲打式洗滌。使用的洗滌劑也是堿性的,因而可以得到比家庭用洗衣機更好的洗滌效果。
工業洗衣機要是分類的話,主要分為洗忖衫床單等白色衣物的水洗機,和洗西服裙子等有色衣物的干洗機。水洗機靠水溫水蒸汽和洗滌劑結合去污;而十洗機則利用氯乙烯石油等有機溶劑的滲透和萃取作用來去除污垢。
洗滌工藝般由洗滌漂洗均布排水排溶劑和脫水等幾部分順序組成。為配合這些洗滌工藝,加水加熱加溶劑洗后處理劑的注入,以及排水和干燥等系列程序運轉全部由微型電腦控制器完成。
對于洗衣機滾筒來講,洗滌漂洗過程就是頻繁的正反轉運行過程,脫水是高速運轉甩出衣物內含水過程,均布排水過程是排出滾筒內洗滌用水并把衣物均,分布在滾簡周圍的平衡過程。因此,滾筒變速范圍很廣。在洗滌漂洗時滾筒約2050rpm變頻器513Hz輸出,均布排水直以來,對工業洗衣機滾簡轉數的控制通常使用多臺變級電機或數臺標準電機通過離合器皮帶輪以及正反轉開關等反復切換來實現不同動轉矩要采用特殊大電阻電機,減速時還另需制動裝置可是這樣,驅動裝置就會很復雜,也不太容易受人信賴。而且,隨著衣物質地的高級化和洗滌劑的多樣化,在洗滌漂洗均布以及脫水等方面,靠原來的12段速的變速已經很難達到其要求。
變頻器的使用基本解決了這類問。變頻器可以用臺電動機從低速到高速大范圍調速,而且傳動裝置可做的很小,控制性能和操作性能都大幅度提高。為此在段時期內,靜音型,86人0厘,4,方式變頻器被采用。但是,這種變頻器卻有瞬時電流控制難電流波形差,從而導致轉矩效率低,在低速運轉時為補充轉矩的不足而不得不增大變頻器容量等諸多缺點。比較近,由于高速開關單元108丁絕緣柵型雙極型晶體管的出現,評86,1比,6,口方式變頻器已經可以控制頻率數在1052間的開合,既實現了低噪音化,也大幅改進了,人,方式變頻器的性能缺點。
變頻器簡介所謂變頻器,簡單的講,就是種把固定頻率用得都很好,如風機泵類機械軋鋼機電梯變頻空調等。
異步電動機調速傳動時,需要根據電動機的特性對供電電壓電流頻率進行適當的控制和調節。但是。采用不同的控制方式所得到的調速特性性能以及用途是不同的。變頻器的控制方式大體分為兩種,開環控制和閉環控制。作為開環控制有控制方式;閉環控制有轉差率控制方式和矢量控制方式。目前,各種控制方式的變頻器都已經產品化,使用者可以根據目的用途和所要求的性能選擇比較適宜的控制方式的變頻器。
目前,國際上知名安富士東芝西門子奴688臺達日立等。
變頻器在工業洗衣機上的應用3.1工業洗衣機調速時的轉矩特性工業洗衣機特殊的機械結構,決定了它獨特物并存,衣物含水和溶劑時的重量大約是干燥時變頻器處于低頻高負荷狀態,要求恒轉矩輸出。脫水時,由于水已被排出,負載轉矩降低,約為洗滌漂洗時的10202.調節曲線,使高于基頻501的電機處于恒功率狀態,并且為使衣物在滾筒內均勻分布而保持高慣性。
由于變頻器控制電機的輸出轉矩特性與工業洗衣機的負載特性基本吻合,所以,變頻拖動技術在工業洗滌行業中被廣泛的應用。
3.2應用變頻器的優缺點工業洗衣機應用變頻器無論在機械設計上,還是在電氣控制上,以及在機器的維修和保養上都具有很多優點。具體列舉如下3.2.1根據衣料洗滌劑等可隨意調節洗凈清洗及均布平衡過程時滾筒的轉速,從而獲得與衣物質地洗滌劑比較匹配的洗滌轉數。
3.2.2拖動裝置只需臺電機用皮帶輪與洗衣機滾筒相連接,機械部分變得很簡單。而且可以使用標準電機。因此,沒有必要準備兩種與電源頻率數相對應的滑輪,皮帶和馬達等部件。與多臺電機驅動相比,速度切換時無沖擊,提高了產品的可靠性。
負載轉矩3.2.3臺電機就實現了很寬的變速范圍,可以適應從洗滌到脫水的全過程,并且轉動結構更為簡單化高速化。
3.2.4消除了制動裝置,并省略了離合器和正反轉開關等易損器件,無需維護保養,提高了產品3.2.5進步提高脫水時洗衣機滾筒轉速,提高了脫水率,從而縮短了整個洗衣的周期時間,并節約了能源,提高了勞動生產率。
3.2.6在脫水結束后,采用電器制動方式減速,可以使電機的再生能量轉化為熱能放出,從而使高慣性運轉的滾簡在短時間內停止運轉。
變頻器的應用無疑使工業洗衣機實現無級單機調速成為可能,而且,為方便用戶的柔性使用以適應不同洗滌工藝,洗滌各階段的速度也可隨意調節。但是變頻器的應用也存在些缺點。首先,如果速度調節不當,就會產生洗滌效果差故障率高等弊病。其次,當輸出頻率達到定值時,由于電機轉子漏磁增加,鐵心出現飽和失速,速度無法再提升。因此,工業洗衣機的變頻器設置和電機特性必須與洗衣機機械負載特性相匹配,才能達到理想的洗滌效果。
變頻器在工業洗衣機上應用時的問和對策工業洗衣機使用通用變頻器時會遇到各種各樣的問,設計者和使用者必須考慮到這些問并采取相應的對策。
4.1噪音問由于工業洗衣機多設置在住宅區和商業街等人口比較集中的地方,因而對噪音的要求特別高。
目前,由于168丁的應用,并通過提高頻載波頻率可達5心,使電動機產生的金屬噪音比原來的變頻器降低了將近201乜。
但是,載波頻率過高,漏電流會增加,變頻器易發生報警。3顯了安,3 61603的噪音特性實測值。
此外,為了使電機能在例如脫水等工序中200,2電機產牛的轉矩工業洗衣機負載轉矩轉速特性滾筒轉速1min崔72洗凈技術病1妒辦分料珍料令事,塍,視野命竣峰,腠皆等,噪音值3破罄電動機3.701極501商用電源商用電源6,出現失速情況。般,在低中速脫水時,電機的轉矩有余量,所以沒有什么問,但是,到高速范韋,電機轉矩會隨者速度來越少。通常,在恒轉矩范圍低速內,若電機屯流在規定值以時,變頻器會自動改變加速以上的高轉數范圍內運轉,可把電機設計成強迫風冷,使用獨立的冷卻風扇。這樣既確保了低速時音。
4.2低速時的轉矩問作洗滌工藝中,由于衣物的質地不,衣物量或者水位的高低都會引起負荷轉矩的變化,可以預想到,滾筒在低速轉動時特別是在滾筒啟動時偏心荷甭會引起瞬間的超大負荷,對應這個超大負荷,變頻器必須進行相應的調整,否則滾筒是不轉動的。
變頻器的控制方式,就是對應負荷的特性,通過對不同,模式的任意選定,以便捷的達到可變速運轉的方式。何是在低速范圍,用V控制會受到電機的次阻抗以及配線阻抗引起的電壓低下的影響,導致電機轉矩減小。因此,通用變頻器采用按負荷轉矩自動調整電壓的全范圍全自動轉矩補償方式。但是過度使用轉矩提升會導致電機的勵磁飽和,并可能損壞電機。有些變頻器,如日立8300型變頻器還具有自由設定,1特性曲線功能,針對特殊的負載特性,通過設置7個點的電壓和頻率以獲得可選的VF特性曲線4.以滿足工業洗衣機低速時轉矩過人的特性。
4.3高速時的轉矩問工業洗衣機在加速過程中,由于不平衡等因素造成負荷轉矩比平時大,電機加速困難,有時會轉速率范圍中高速內,把各頻ISOOupra率的比較大轉矩電流設定在加速中失速防止水平,般這樣可以得到比較大加速轉矩。
4.4變頻器干擾問用變頻器驅動電機時,由于品體管或8丁等半導體開關器件的高速開閉,會產牛高頻噪聲。因此變頻器附近的收音機通佶設備或測量儀器將易受到電磁噪聲的干擾。下擾的傳播路徑通常有直接放射直接傳導或經電源線放射。而工業洗衣機多設置在住宅區或醫院附近等場所,因此其產生的高頻噪聲勢必對周圍的居民生活造成影響。
巾于變頻器電機以及電機電纜全部安裝在機器內部,所以大部分噪音是通過電源線直接傳導和反射的。針對這些噪,可以采用降低載波頻率或在變頻器的輸入側設置出零相電抗器和電容器構成的高性能的無線電噪音濾波器等辦法來解決。對于受干擾的電子設備,可采用專門接地,避免與變頻器公用接地線,且接地線使用粗導線,并輸出電H凹8,300系列變!頃器率特性曲線的功能洗凈技術。,1676,以,0需重新配置電源線的路徑,使用與變頻器的電力系統不同的電源。此外,還可使用比較新技術的千擾小的3電平控制的變頻器,如安公司的又38口66667系列變頻器。
由于變頻器內部的高速開關的運行,使變頻器會輸出上升沿很陡直的脈沖波,這些脈沖波通過變頻器以及負荷側的對地電容產生的高頻漏電流有時會使設置在電源惻的漏電斷路器產生誤動作。
通常,在使用變頻器的機器上,都采用大漏電電流的斷路器。般,帶變頻器的工業洗衣機可使用感應電流200以上,動作時間0.1秒以上的漏電斷路器。還可使用防高次諧波的斷路器變頻器專用,以避免不必要的跳閘。此外,降低變頻器的載波頻率的設定值也會有定的效果。值得注意的是,電纜太長也會增加漏電流。
工業洗衣機應用變頻器的常故障和處理辦法變頻器作為高科技產品,很多用戶沒有使用經驗。由于選型不當使用有誤保養不善等造成變頻器出現這樣或那樣的故障是屢不鮮的。但是,變頻器作為種應用電子產品,精心制作而成,它的故障診斷和報警保護功能非常強大。工業洗衣機在使用變頻器的過程中出于其特殊的負載特性必然會存在些常的故障。
變頻器的輸出電流超過了過電流檢出值時,變頻器報膂。通常發生在電機加速時段內。常原因有負載太大,而加速時間太短。
須延長加速時間。在過電流檢出值設置過低的情況7也可修改該值。此外,變頻器輸出側發生短路,接地電機燒毀,絕緣劣化,電纜破損等引起電機選型太小,根本帶不動負載。此時,應查清故障原因,再采取相應的解決辦法,例如,更換變頻器或電機。
通常指主回路過電汛,當主回路的直流電壓超過過電壓檢出值時,變頻器報警。通常原因是電機減速時間太短,從電機再生的洗凈技術。0;16能呈太大,可采用延長減速時間或加接制動電阻單元。此外,電源電壓太高也會產生過電壓報警,可使用調壓器調整電源電壓。
當變頻器的散熱片的面溫度超過保護溫度的設定值時,變頻器顯過熱報警。常的故障原因有周圍環境溫度過高,或者變頻器附近有發熱體。可在變頻器周圍加裝冷卻裝置并去除發熱源。變頻器的冷卻風扇出現故障停轉時,也會報警,此時,要檢查風扇停轉原因,及時處理,必要時可更換風扇。
當電機負載太大引起電子熱保護動作時,變頻器報警。如果負載太大,而加減速,間周期時間設定過短,或者變頻器,廠特性的電壓過高,都可引起電機過負載。可修正負載大小加減速,間和周期時間的設定值。或者修正,特性曲線。由于電機過負載檢測的數值與電機的額定電流的設定值成正比關系,所以須確認下電機的額定電流的設定值是否正確,必要時須重新調整。
工業洗衣機變頻化的發展在交流調速技術中,變頻調速傳動是現代電力傳動的個主要的發展方向。因此,工業洗衣機調速的變頻器化無疑成為種必然的結果。目前,針對工業洗衣機的變頻技術也在+斷的發展。
目前,由于安裝了模擬監控卡,變頻器的監控功能日趨完善,不僅可以通過洗衣機的微型電腦讀取輸出頻率數和輸出電流等信息,還可以用變頻器內部的檢測信號推算出洗滌物重量和洗衣機滾筒的轉速。而且,通過對脫水工藝下電流變化率的監控,還可測知洗衣機滾筒的平衡情況。此外,通過監視系統可及時反饋變頻器的故障信息,為故障處理提供方便。
在脫水前的平衡工藝中,為取得良好的平衡,需要用變頻器內部的檢測信號檢測洗滌時滾筒的不平衡狀態。此外,精密的速度控制和平滑的加減速也是必+可少的。使用轉矩檢測精度良好的響應快的矢量控制變頻器,通過多段速運轉功能發出的數字運轉指令和加減速時間切換功能可塍修塍側,得到比較適平衡的加減速,從而非常簡單的便達到了保持良好平衡的效果。時,為了避開機械系統固有的震動頻率引起的共振,可使用頻率跳躍功能使機器可以避開共振點運轉。
6.3保護功能的加強目前,隨著計算機控制技術通用變頻器控制技術和數據通訊技術的發展,運用到洗滌機械上衣機的性能也在不斷提高。其中特別是電腦控制器與變頻器之間的數據通訊技術的采用,品。著的提高了設備的檔次,極大的方便了洗滌,藝過程電機保護功能與洗衣機微電腦控制器的檢測功能和結合,使工業洗衣機的保護功能更加完善。變頻器具有過電流過電壓過熱過負載過力矩過速度以及外部故障檢測等保護功能,通過通訊接廠1直接傳送給電腦控制器進行顯,使操作若可非常直觀的獲得提信息,從而采取相應的措施。
6.4環境適應能力的捉高工業洗衣機多設置在高溫潮濕的場所,工作條件十分惡劣,非常容易附著臟物和灰塵。所以要求電腦控制器和變頻器等電子產品盡量安裝在全封閉的環境。現在電子技術的發展,電子元氣件的性能的提高,也促進了電腦控制器和變頻器等電了產品對環境的適應能力。從而使工業洗衣機的環境適應能力不斷提高。
工業洗衣機使用變頻器的注意事項變頻器的使用顯著提高了工業洗衣機的性能,作為種高科技產品,變頻器使用時有很多注意事項。首先,使用變頻器時選型定要適當,選型過小,變頻器帶不動負載;選型過大會造成資源的浪費。其次,變頻器使用時,接線定不能接錯,否則會燒毀變頻器。變頻器在使用時,要保證冷卻效果和通風情況。由于變頻器內部朽高壓部分,因此,拆裝變頻器時定要切斷電源,接線和拆線工作要由專業人員來進行。此外,使用中的變頻器定要定期進行維護和保養。
以上,就工業洗衣機變頻器化的要點進行了簡單的描述。作為工業洗衣機的主要發展向,隨著變頻器從PAM方式向低噪音PWM方式的轉變,在解決工業洗衣機負荷變動和超負荷等問越廣泛。目前,針對工業洗衣機特有的負載特性而設計的洗衣機專用變頻器已經處在研制階段。相信,不久的將來,隨著衣物質地的高級化和多樣化,變頻化的工業洗衣機也會繼續向前不斷發展。
菱電機株式會社編,許振茂譯,變頻調速器使用手冊,兵器工業出版社1992年2月安電機株式會社,安電機變頻器事業介紹2002年安資料洗凈技術,碎農,1