艾默生交流變頻器是隨著微電子學(xué)、電力電子技術(shù)、自動(dòng)控制理論的發(fā)展和電子計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用而發(fā)展起來的電子電氣設(shè)備，其主要用途是對(duì)普通交流電機(jī)實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。它具有調(diào)速范圍寬、功能齊全、性能可靠、通用性強(qiáng)、操作靈活、使用簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，被各行各業(yè)廣泛采用并大力推廣。在羽絨衣廠打毛機(jī)上安裝變頻器不僅可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，而且有顯著的節(jié)能效果，本文主要對(duì)變頻器在羽絨衣廠打毛機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)行分析。
一、打毛機(jī)的工藝概述及改造方案
打毛機(jī)是羽絨衣廠的主要能耗設(shè)備之一，其電費(fèi)占成本費(fèi)用的百分之七十，主要功能

是將粗的動(dòng)物羽毛加工成蓬松、干燥的細(xì)羽絨，由主機(jī)和風(fēng)機(jī)組成，如圖1所示。

主機(jī)軸的運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)責(zé)將羽毛由粗打細(xì)，風(fēng)機(jī)保證羽毛在風(fēng)速中由下往上，再由上往下做循環(huán)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使羽毛變干。
打毛機(jī)加工羽毛的工藝分三個(gè)階段。
1、粗毛加工的階段
此階段羽毛粗、比重大，反映到主機(jī)軸上的負(fù)載力矩大。因此要求主機(jī)的電磁力矩，特別是起動(dòng)力矩要大，轉(zhuǎn)速要高，同時(shí)要保障足夠的風(fēng)量，使粗而潮的羽毛在風(fēng)道里做循環(huán)運(yùn)動(dòng)。
2、中毛加工階段
隨著主機(jī)和風(fēng)機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，羽毛變細(xì)，變干燥。由于此時(shí)羽毛輕，如果風(fēng)量太大會(huì)使大量的羽毛懸浮在風(fēng)道的上方，而此時(shí)降落在主機(jī)上加工的羽毛極少，這不僅會(huì)影響加工質(zhì)量，而且會(huì)大大減低加工效率，所以必須減小風(fēng)量以滿足工藝要求，傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式是通過調(diào)節(jié)閥門來控制風(fēng)量。
3、細(xì)毛加工階段
此過程使羽毛變得更細(xì)、更干、更柔軟，負(fù)載這一特性要求進(jìn)一步減少風(fēng)量，同時(shí)要求主機(jī)主軸的轉(zhuǎn)速繼續(xù)減低，原來的做法是更換皮帶輪來改變轉(zhuǎn)速。改造前上述二、三階段是通過調(diào)節(jié)閥門大小和更換皮帶速度來達(dá)到工藝要求的，而電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不變，這樣大量的能量白白浪費(fèi)在閥門和皮帶轉(zhuǎn)上。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查得知，在加工細(xì)毛時(shí)，閥門的開度不到一半，這樣電動(dòng)機(jī)的電能利用率只達(dá)到50%左右。原系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到加工不同類型的羽毛，設(shè)計(jì)裕量偏大，由此可見，在主機(jī)和風(fēng)機(jī)上安裝變頻器具有顯著的節(jié)電空間。

但同時(shí)也存在一個(gè)問題：主機(jī)如果采用直接變頻起動(dòng)，起動(dòng)電流只為額定電流的1~2倍，無法滿足負(fù)載要求，主機(jī)也無法起動(dòng)。基于上面的問題，我們?cè)O(shè)計(jì)了一套既簡(jiǎn)單又可靠的變頻裝置，圖2是莉山某羽絨衣廠采用TD2000-4T005G和TD2000-4T0075G變頻器（現(xiàn)用艾默生EV2000代替)進(jìn)行打毛機(jī)變頻改造的方案原理圖。

此工程的風(fēng)機(jī)采用變頻運(yùn)行，起動(dòng)通過面板來控制，主機(jī)以工頻和變頻兩種狀態(tài)運(yùn)行，能自動(dòng)切換且互相聯(lián)鎖。首先按起動(dòng)按鈕，接觸器1C主觸點(diǎn)閉合，按觸器2C 主觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)，主機(jī)以工頻起動(dòng)，并運(yùn)行到粗毛加工完畢。之后時(shí)間繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作，斷開接觸器1C主觸點(diǎn)，按觸器2C 主觸點(diǎn)閉合，主機(jī)以變頻運(yùn)行。這樣既解決了起動(dòng)難，又解決了能量浪費(fèi)的問題。
二、改造工程效果
系統(tǒng)自安裝以來，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高，并具有以下幾方面的效益。
1、節(jié)能效果明顯，由變頻器代替了調(diào)節(jié)閥機(jī)和皮帶輪后，當(dāng)風(fēng)量減少，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降，其功率也隨之下降。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，兩臺(tái)變頻器同時(shí)使用時(shí)，每小時(shí)可節(jié)電3kwh ，一年（320天）可節(jié)約 3×24×320 = 23,040 KWH電能。
2、變頻器采用無級(jí)調(diào)速，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。根據(jù)工藝要求可以平衡調(diào)節(jié)主機(jī)、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，使羽毛加工更均勻。
3、操作更簡(jiǎn)便，不再需要更改皮帶輪來改變主機(jī)轉(zhuǎn)速，只需通過調(diào)節(jié)電位器就可達(dá)到工藝要求。
4、改善操作環(huán)境，由于降低了風(fēng)機(jī)和主機(jī)的轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生的噪音也隨之降低，同時(shí)也消除了調(diào)節(jié)閥節(jié)流產(chǎn)生的噪音，有利于環(huán)境保護(hù)。