变频器传动来提高生产率

    提高生产率是变频器传动的另一个重要目的。提高生产率的措施有很多种，利用通用变频器可以实现这些措施。   1．保证加工工艺中的最佳转速    恰当地选择食品加工机械、金属加工机械、工业洗衣机等在工艺过程中的转速，可以收到缩短运行时间，稳定产品质量的效果。加工工艺过程对具体的加工机械而言，往往具有它固有的一种或几种工作模式，利用变频器可以方便地设定这些工作模式。    2．适应负载不同工作情况的最佳转速    提升机和传送带货物搬运车等运载工具的最恰当运行速度的确定，往往遇到快速搬运和准确停车之间的矛盾，采用变频器调速，可以采用两段或多段速度运行。高速运行可以缩短搬运时间；低速运行虽慢，但有利于精确定位停车。    例如，自动仓库中货物存取的输送过程，行走机构典型的速度图如图7-9所示。货物存入的输送速度较低，而空车返回时的速度则较高，因空车惯量小，加速度较大。货物取出的过程恰与上述情况相反。
    图7-9    自动仓库货物存取的行走机构典型速度图    3．原有设备的增速运转    许多原来不调速的机械设备，其机械结构常由主机和传动机构（如皮带传动、齿轮传动）两部分组成。动力机械多数采用异步电机，其最大速度被异步电机的额定转速所限制。大多数工业机械设备不可能总是工作在额定状态下，保持着最大生产能力。机械设备轻载运行是一种常见的情况。例如，当传送带用恒速电机传动时，电机容量由搬运的材料的最大重量决定。当搬运的材料重量较轻，或者原设计的电机容量有余量时，采用变频器传动，适当提高转速（超过电网频率），则很容易提高生产率。有资料表明：无论恒转矩负载、恒功率负载，还是风机泵类的平方律负载，当负荷率没有达到100%时，均可以适当增速。例如，河南焦作坚固水泥有限公司的连斗输送机，安装了日本安川CIMR-G5A4015型变频器进行调速，在负荷50%时运行频率60Hz，增速20%，电机运行良好，绕组温度没有增加。    原来恒速运行的设备适当增速是可行的，但要考虑增速后机械上的种种问题，例如考虑电机轴承等的耐高速程度及其负载能力是否允许。电机增速后可能出现的问题及其对策可参见表7-2，若出现表中后两种现象，则表明电机不适应增速。    表7-2    异步电机增速时的异常原因及对策
现  象 原  因 对  策 振动增加 因速度增加，转动部分的不平衡加剧 修正转动部分的不平衡 共振声音异常 运行频率与电机的结构件及安装部位的固有振动频率接近 增加安装部位强度 轴承寿命下降；烧坏 轴承受热增加；润滑油流出 冷却劣化：振动增加 换轴承，使用耐热润滑油 噪声增加 冷却风扇噪声、轴承噪声增加 改小风扇直径 电机过热 风阻损耗、机械损耗、铁损耗增加   冷却风扇等旋转部件损坏 转速增加，离心力增加，共振       4．高精度准确停车    提升机和自动仓库等在生产过程中间歇时间的缩短，对提高生产率起到很大的作用。在预定位置的准确停车，对减小间歇时间来说十分必要。    水平方向运转的机械，像图7-9所示那样采用两段速度运行，即在到达预定停车位置之前，以低速爬行一小段时间，再采用直流制动，则可保证精确地停止在预定位置上。    提升机和自动仓库的升降机构的传动位能性负载的情况与上述类似，也可以采用两段速度控制，但是停车时应配以机械制动器，以免重物自由滑落。