Usredotočit ćemo se na razvojni trend primjene frekvencijskih pretvarača u industriji bojanja i dorade. Za industriju bojanja i dorade, potrošnja električne energije je glavni dio proizvodnih troškova, a bačva za bojanje je jedna od opreme koja troši najviše energije za bojanje pređe. S razvojem tehnologije kontrole pretvorbe frekvencije, kontrola pretvorbe frekvencije razlike tlaka protoka naširoko se koristi u industriji bojanja i završne obrade. Transformacija posude za bojanje koja štedi energiju pretvorbom frekvencije također je postala najučinkovitiji način za industriju bojanja i dorade za smanjenje troškova potrošnje energije za bojanje pređe i poboljšanje konkurentnosti proizvoda. Stoga je primjena uređaja za regulaciju brzine pretvorbe izmjenične frekvencije na bačvi za bojanje od velike važnosti za smanjenje rasipanja energije.
Proces bojenja pređe unaprijed je određeni periodični radni proces, odnosno vremenska kontrola unutarnjeg i vanjskog protoka kako bi se postigao proces bojenja. Unutarnji i vanjski tokovi se uglavnom ostvaruju komutatorskom komutacijom; a protok pređe uglavnom ostvaruje glavna pumpa.
Sljedeći su glavni gubici u procesu bojenja
(1) Gubitak hardvera. Glavna pumpa obične bačve za bojenje koristi izvorni Y-△ start s nižim pritiskom, a njen početni moment i početna struja su veliki, što ubrzava starenje glavne pumpe i ubrzano trošenje komutatora. Povećajte troškove održavanja i gubitak energije.
(2) Gubitak preljeva. Kako su postupci obrade pređe različiti, temperatura, protok i tlak potrebni za svaki proces su različiti. Za motor glavne pumpe, opterećenje posude za bojanje tijekom procesa bojanja je u promjenjivom stanju. Brzina protoka crpke projektirana je prema potrebnom maksimalnom protoku. Izvorni motor glavne pumpe osigurava protok tlaka konstantnom brzinom. Kada je brzina protoka potrebna za svaku pumpastu pređu manja od maksimalne brzine protoka, bojilo teče kroz svaku funtu pređe, tako da se ne boji u najkraćem vremenu, a ovaj dio energije se gubi.
(3) Gubitak prigušenja. Kada voda teče kroz okretni priključak komutatora, postojat će određena brzina protoka i tlak, što povećava okretni moment okretnog elektromagnetskog ventila. U isto vrijeme, zbog dugotrajne cirkulacije vode pri punoj brzini i intenzivnog mehaničkog trenja uređaja za preokret, temperatura brtvenog prstena je previsoka, buka komutatora je preglasna, a mehanički vijek je skraćen.
(4) Gubitak projektirane margine. Obično se u dizajnu općenito uzima u obzir sličnost, a dizajn se temelji na maksimalnom kapacitetu. Stoga je projektirani kapacitet motora glavne crpke posude za boju puno veći od stvarnih potreba, a postoji i fenomen "velikog konja koji vuče mala kola", što rezultira velikim gubitkom električne energije.
Princip uštede energije i regulacijski sustav regulacije razlike tlaka protoka
(1) Regulacija brzine i ušteda energije. U skladu sa zahtjevima procesa bojanja pređe, izvorna cijev za ubrizgavanje glavnog cilindra mijenja se u regulator protoka, koji se pretvara u 4-20mA strujni signal i zatim dodaje na kraj analognog ulaza PLC-a kao signal zadane frekvencije. PLC ga uzorkuje u stvarnom vremenu i obrađuje kroz PID izračun, tako da se izlazna frekvencija mijenja linearno s analognim signalom regulatora protoka; nakon što PLC izračuna zadanu težinu, potrebni tlak i veličina protoka automatski će prilagoditi brzinu motora, čime se smanjuje izlazna snaga motora. Prekidač za preokretni položaj ugrađen je na preokrenuti elektromagnetski ventil kako bi se osiguralo da je obrnuti elektromagnetski ventil potpuno aktiviran. Kada se unutarnji i vanjski protok obrnu, brzina će se automatski smanjiti u skladu s radnjom prekidača za preokret i automatski će se ubrzati na potrebnu frekvenciju nakon završetka preokreta, tako da je gubitak energije motora i ventila za preokret minimiziran u cijelom rasponu opterećenja.
(2) Smanjenje troškova i jednostavan rad. Originalni regulator razine vode i magnetski signal glavnog cilindra uklanjaju se i zamjenjuju regulatorom analognog signala za kontrolu razine vode. Instalira se sučelje čovjek-stroj za pregled razine vode u glavnom cilindru u stvarnom vremenu. Izbjegnute su nezgode uzrokovane radom glavnog cilindra bez vode. Uklonite regulator razine vode u spremniku i koristite originalni regulator analognog signala za kontrolu razine vode, smanjujući troškove održavanja i proizvodnje.
(3) Poboljšajte faktor snage radi uštede energije. Jalova snaga ne samo da povećava gubitke u liniji i zagrijavanje opreme, već što je još važnije, smanjenje faktora snage dovodi do smanjenja djelatne snage elektroenergetske mreže. Vidi se da što je veći faktor snage, to je veća djelatna snaga. Vrijednost COSφ obične glavne pumpe je između 0.6 i 0.8. Nakon korištenja uređaja za regulaciju brzine promjenjive frekvencije, zbog kompenzacijskog učinka filterskog kondenzatora u pretvaraču, COSφ≈1, čime se smanjuju reaktivni gubici i povećava aktivna snaga električne mreže.
(4) Ušteda energije mekog pokretanja. Budući da se izvorni motor izravno pokreće ili pokreće Y/△, struja pokretanja jednaka je (3-7) puta nazivnoj struji, što će uzrokovati ozbiljan utjecaj na elektromehaničku opremu i mrežu napajanja, a također će se povećati zahtjeve za kapacitet mreže. Velika struja i vibracije nastale tijekom pokretanja izuzetno su štetne za radni vijek opreme. Nakon korištenja uređaja za uštedu energije s promjenjivom frekvencijom, funkcija mekog pokretanja počet će početnu struju od nule, a maksimalna vrijednost bit će ograničena na trenutnu graničnu razinu postavljenu u ubrzanju pretvarača, općenito ne prelazeći 1,2 puta nazivnu struje, čime se smanjuje utjecaj na elektroenergetsku mrežu i zahtjeve za kapacitetom električne mreže te se produljuje radni vijek opreme.