Текстильная промышленность Нетканые материалы

Модернизация системы многодвигательного электропривода линии Spunbond/Meltblown с архитектурой общей шины постоянного тока

Обновлено: 2026-02-10

Определение Проблемы

Проблемы Отрасли

  • 01 Высокая энергоемкость процессов экструзии и формирования волокна (до 60% операционных затрат)
  • 02 Критические требования к синхронизации скоростей (до 1000 м/мин) для обеспечения равномерности поверхностной плотности (GSM)
  • 03 Необходимость минимизации обрывов полотна при разгоне и торможении линии

Конкретные Болевые Точки

  • Высокий уровень гармонических искажений (THDi) в питающей сети от устаревших тиристорных приводов
  • Потеря энергии при торможении намоточных устройств и каландров (рассеивание на тормозных резисторах)
  • Нестабильность натяжения полотна при флуктуациях напряжения сети

Анализ Текущего Состояния

"Существующая система на базе индивидуальных преобразователей частоты без рекуперации приводит к низкому коэффициенту мощности Отсутствие единой шины DC препятствует перераспределению энергии между генерирующими (тормозящими) и потребляющими осями Устаревшие контроллеры не обеспечивают время цикла шины, необходимое для прецизионного контроля момента (< 1 мс)"

Влияние на производительность

Экономия Электроэнергии
≥ 18% за счет рекуперации и общей шины DC
Точность Поддержания Скорости
±0.01% от номинальной скорости
Стабильность Натяжения Полотна
±1.5 Н в установившемся режиме
Коэффициент Гармонических Искажений Тока (Thdi)
< 4% (при использовании AFE)
Класс Защиты Оболочки Шкафов IP54 (с разделением воздушных потоков)
Время Реакции Контура Момента < 250 мкс
Напряжение Звена Постоянного Тока 540-750 В DC (регулируемое)
Инженерная Проверка

Это решение было проверено Техническая команда Atlamech на соответствие следующим стандартам:

Подробнее

Технический Объем

  • Проектирование системы Multi-Drive с модулем активного выпрямителя (Active Front End - AFE)
  • Замена приводов экструдеров, насосов расплава, вытяжных устройств и намотчиков на инверторы с общей шиной DC
  • Интеграция системы управления натяжением с обратной связью от тензодатчиков

Стандарты Соответствия

IEC 61800-5-1 (Safety requirements for adjustable speed electrical power drive systems)
IEC 61800-3 (EMC requirements)
EN 60204-1 (Safety of machinery – Electrical equipment of machines)
ISO 13849-1 (Safety-related parts of control systems - PL d / SIL 2)

Стратегия реализации

Неделя 1-2: Аудит энергопотребления и анализ механических характеристик валов. Неделя 3-8: Проектирование и сборка шкафов (Common DC Bus). Неделя 9: Демонтаж старого оборудования. Неделя 10: Монтаж и подключение силовых кабелей. Неделя 11-12: Холодная и горячая пусконаладка, оптимизация контуров регулирования.
Ключевые Результаты
Комплект принципиальных электрических схем (EPLAN)
Собранные шкафы управления с системой принудительного воздушного охлаждения
Программное обеспечение ПЛК с алгоритмами компенсации инерции и трения
Отчет о пусконаладочных работах с графиками стабильности натяжения

Заметки Консультации

Тепловой баланс и охлаждение: При проектировании шкафов с общей шиной DC критически важно рассчитать тепловыделение силовой электроники. Для мощностей свыше 500 кВт рекомендуется использование шкафов с выделенным воздушным каналом (back-channel cooling) для отвода тепла от радиаторов IGBT-модулей за пределы аппаратного помещения, чтобы снизить нагрузку на систему кондиционирования цеха.

Управление энергией (Power Conversion): Использование общей шины DC позволяет осям, работающим в генераторном режиме (например, размотчики или намотчики при снижении диаметра рулона), передавать энергию осям, работающим в двигательном режиме (экструдеры, вытяжные вентиляторы). Это исключает необходимость в громоздких тормозных резисторах и снижает потребление из сети.

ЭМС и защита подшипников: Ввиду использования активных выпрямителей (AFE) и высоких частот коммутации, обязательно применение экранированных силовых кабелей с симметричной геометрией заземления и установка синфазных дросселей для предотвращения токов утечки через подшипники двигателей.

Инфраструктурная Таксономия

Активные выпрямители (Active Front End) с LCL-фильтрами
Серводвигатели с высокой перегрузочной способностью для узлов укладки
Синус-фильтры для защиты изоляции двигателей экструдеров
Типовые шаблоны применения: Модернизация линий Reicofil (RF3/RF4) с переходом на современные платформы Siemens Sinamics или ABB ACS880 Внедрение системы 'Wobble' управления для формирования холста с использованием высокодинамичных сервоприводов Решения Master-Slave для синхронизации двухвальных каландров

Сводка инженерных связей

Используемые технические компоненты

Модуль активного выпрямителя (Active Front End), Синфазные дроссели, Выделенный воздушный канал охлаждения

Инженерные ограничения

Время реакции < 250 мкс, Коэффициент гармонических искажений тока < 4%

Основная логика оптимизации

Алгоритмы компенсации инерции и трения

Сводка реализованных кейсов

Краткое описание проекта

Внедрение многодвигательного электропривода с общей шиной постоянного тока для линии Spunbond/Meltblown

Масштаб системы
Высокоскоростная линия производства нетканых материалов (до 1000 м/мин), включающая группы приводов экструдеров, насосов расплава, вытяжных устройств и намотчиков.
Условия эксплуатации
Эксплуатация в условиях нестабильного сетевого напряжения с высоким уровнем гармонических искажений (THDi), генерируемых устаревшими тиристорными преобразователями.
Инженерные ограничения
Существующая топология на базе индивидуальных инверторов без общей шины постоянного тока исключает возможность перераспределения рекуперативной энергии между осями.

Кластер технических знаний

Модернизация и автоматизация электроприводов линий Spunbond/Meltblown

Инженерный кластер, охватывающий технические решения по обновлению систем управления экструзионных линий производства нетканых материалов. Основной фокус направлен на повышение энергоэффективности через архитектуру общей шины постоянного тока, обеспечение точности синхронизации многоосевых систем и интеграцию современных промышленных контроллеров.

Связаться с нами

Технический Помощник

ФОКУС НА VFD / МОТОР / НАСОС

Инженерная Помощь

Нужна помощь в выборе правильного оборудования? Наш ИИ-помощник поможет вам с техническими спецификациями для ЧРП, двигателей и насосов.

Global Connect

AI Translation (ru ↔ zh)

Guest Mode: History not saved. Messages limited.

Type in your language.
We translate instantly.