纺织机械应用变频器的要求分析

    ①多段速调速    如细纱机锭子速度分段变速，一落纱在启动一分段升速一稳速一分段降速一停止的过程中，一般分8～10段速度运行：升速为4～6段、降速为3～5段。这样有利于提高纺纱速度，减少断（纱）头率，提高纺纱质量。其锭子转速有最佳纺纱曲线，可根据生产工艺摸索。    如纺纱长L=4000m，锭子转速最高为19560r／min，L0=0时锭子启动，升速至R=(12500～15000) r／min，纺纱100m后(即L)、锭子转速为R=(13500～16200) r/min，即纺纱长达4000m时，全机停机，锭速迅速下降至零，完成一落纱。由纺纱曲线可见，在小纱段锭子速度是匀速增加的，在大纱段锭子速度是匀速降低的，小纱段不宜长．小纱段纺纱长度为一落纱总长度的20%左右，大纱段亦不宜长，大纱段纺纱长度为一落纱总长度的10%左右。    全机控制可由PLC实现，它具有数据处理和逻辑控制两大功能，细纱机主轴及前、后罗拉的速度经速度传感器检测，其数值送PLC，经PLC进行数值运算于处理后，得出牵伸倍数、捻度等纺纱工艺参数，并按照预先设定的纺纱曲线调整主轴电动机转速。    ②三角波调速    为了满足纱线卷绕成形好、无叠线和塌边等的要求，纺丝卷绕头由摩擦辊、槽筒横动装置和筒管夹头等组成，而槽筒横动装置电动机调速必按摆频三角波规律进行调节，此种调速规律通常是具有摆频功能的变频器输出频率来实现的。如高速纺卷绕头横动装置摆频三角波调速的参数数值一般为：上限频率为206Hz，下限频率为194Hz；跳跃频率为±2Hz，上升时间为3s；下降时间为3s，跳跃时间为0.1s。    在并纱机槽筒传动中也按照类似上述摆频三角波进行调速，但三角波参数不同，因为并纱机槽筒的转速远低于卷绕头槽筒。    ③恒张力恒线速卷绕调速    如浆纱机织轴卷绕、卷染或卷轧染机卷布辊等均要求随着纱线或布在轴上卷绕直径的增大而逐步变化速度，显然当卷径增大时就会要求轴的箱通相应地逐步降低，以保证线布或布张力的稳定。这要求变频器具有内置卷径计算功能，然后进行恒张力和恒线速度控制。    ④高精度同步调速和共直流母线调速    如平网印花机各印花单元同步调速，圆网印花机印花导带和烘燥等同步调速，粘胶短纤维设备中的大网辊和托压辊、高压轧车上下辊的同步调速，都需采用高速光电编码器检测速度，以进行输出的脉冲数与给定速度比较的闭环控制，实现高精度同步调速。    多电动机同步协调运转在纺机中应用较多，特别是染整类的联合机组，目前大部分为一台大电动机用一台大变频器单独供电，这样的配置方式很不经济，如果采用共直流母线分组供电将更合理。例如，一组可供3～5台电动机调速，也就是一套整流电源的直流电源直接供电3～5台逆变器并制成一个整体，分别供3～5台电动机调速，实现多传动控制，既可缩小体积，又可节省成本。    ⑤通信功能    变频器与开放式总线相连，设有RS485通信接口。当现场使用变频器台数多（如10台以上）、距离远、变频器与PLC的I/O接口多、配线数量大、安装维护工作量大、费用高时，采用现场总线控制系统是最合理的。如大型涤纶纺丝后处理联合机、浆染联合机、联合丝光机等均采用此方案。为此，变频器必须挂接在开放式的现场总线上运行。变频器作为总线的从站，借助于总线可实现变频器的运行、停止、调频和修改参数等功能，而变频器的频率、电流、电压等状态信号和过电流、超频、欠电压等故障信号均能直接传送到中央监控台。    变频器的网络控制主要是将多台变频器通过串行口或现场总线适配器与上位机相连，采用人机界面实现对变频器的操作、运行、状况监视以及故障报警，这是纺织自动化技术发展的趋势。    ⑥计长、定长功能    如并条机、短纤盛丝桶装置、整经机等均要求棉条、三纱线应有计长、定长控制，即运行到规定长度时．自动报警，并停车，然后重新定长运行。    ⑦电机零速伺服控制系统    如涤线、锦纶、粘胶等短纤维后处理联合机中各牵伸机分单元传动时，为保证再起动、升速、运转和降速时．线束牵伸倍数恒定，当停车过程速度降至零速以下时．变频器应自动由速度控制模式切换到位置控制模式，即要求在零速时保持转矩输出，否则丝束将回缩、牵伸比随之变化。    ⑧防尘、防潮    纺织厂特别是清钢联、梳棉、并条、粗纱，细纱等机械设备使用环境中有较多的飞花（棉超短纤维），如飞花凝聚在变频器散热片上，将影响变频器的散热，可能使变频器出现不应有的热跳脱，甚至损坏变频器。而染整机械特别是前处理设备和部分染色机械的使用环境中有可能蒸汽较多，甚至凝聚成水滴，将影响变频器的绝缘，甚至损坏变频器。因此，用于该场合的变频器应有一定的防护措施，如提高变频器的防护等级，或变频器的散热片可安装在柜外通风道或者变频器控制柜采取必要的密封等措施。