变频器在并纱机上的应用

    在纺织机械中，过去通常采用齿轮减速机构或凸轮机构来实现不同的拖动目的。由于不同的轴常常需要不同的转速，彼此互相关联，有时还需相互等待。所以机械机构往往比较复杂，传动过程中噪声较大，功率消耗也较大，且磨损后还会影响加工精度。同时还须用一系列的电气控制系统完成其操作。采用变频调速之后，可大大改善系统的性能，提高工作效率。本节仅以FA707A型并纱机为例予以说明。    (1)并纱机的结构和工作状况    FA707A型并纱机是一种新型的经纬纺机，该设备的主要用途是将单纱并合成双股或多股纱，再供倍捻机或捻线机加捻成股线，适用于棉、涤、毛及混纺纱的加工。其大致结构如图5-46所示。
    图5-46    并纱机的结构    (2)原拖动方案及其特点    FA707A型并纱机的前身是FA705型并纱机，其拖动系统主要有两部分。摩擦辊拖动系统：摩擦辊是用于拖动卷纱柱转动的，每一摩擦辊由一台电动机拖动；横向导线机构拖动系统：横向导线机构采用的是机械结构，将两股或多股线汇聚在一起，由专用的槽筒转动导向。    (3)变频调速拖动系统    采用变频调速，并结合PLC控制系统，可实现对横向导线机构的速度控制，并可实现纱线间的防叠。还可实现双机按不同的速度变化方式同步运行，即实现双变频调速拖动系统。    变频调速拖动系统构成如图5-47所示，摩擦辊电动机由一台变频器控制；横向导线的“兔子头”摆动由另一台变频器控制。
    图5-47    变频调速拖动系统    系统的基本要求有两点：    a．对于“兔子头”的运动轨迹，要求既保证所绕制的线卷均匀整齐，又保证各层线之间不重叠。    b．两台电动机的转速之间，具有严格的函数关系。其中，摩擦辊电动机按很慢的速率减速运行，横向导线的“兔子头”则按往复变速方式运行。    变频调速拖动系统具有往复变速功能。何为往复变速功能呢？纺织机械中，当纺丝往绕线管上高速往复卷绕时，为了防止纺丝在某处过于集中，必须使电动机的转速在一定范围内不停地变动。通常的方法是，在基本工作频率的基础上叠加一个三角干扰波。这种功能，也常称为“往复变速功能”。所叠加的三角干扰波如图5-48所示，由图知，在往复卷绕的过程中，电动机的工作频率是不断变化的，从而绕线管的旋转速度也是不断变化的。
    图5-48    三角干扰波图    变频调速拖动系统还可实现多台机的统一控制，既可以由一台作主机，其他作从机进行控制；也可以由工控机进行统一控制，实现统一步调运行。各变频器所带电动机的转速既可统一指挥，又可各轴独立工作。    采用了变频调速后，克服了原来的FA705并纱机的缺点，取消了横向导线专用的槽筒设计，代之以横动式导纱头（俗称“兔子头”），高速时不易分纱；提高了并纱速度，可达1600m/min；简化了机械结构，减少了机械磨损；简化了控制系统，提高了工作可靠性。