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變頻器在漿紗機張力收卷中的應用

欄目: 紡織印染

發表時間: 2017年11月6日

一、引言

漿紗機的主要工藝目的是給紗線上漿,系統主要由牽引和收卷兩部分構成。傳統漿紗機的收卷是由主電機帶動氣動機械無極調速器,收卷過程中的張力需人工調節,同時氣動機械無極調速器極易磨損,引起收卷張力不穩定,嚴重影響后續織布的產量和質量。隨著變頻調速技術的推廣,變頻控制在傳動及張力控制領域日漸得到了廣泛應用。將變頻控制引入漿紗機電控系統,可保證系統收卷張力的恒定,有效提高系統穩定性,提升產品產量和質量。
本文擬結合變頻器,介紹一種針對漿紗機收卷的恒張力控制系統,在保證收卷工藝的同時可顯著提高設備的可靠性和操作的簡易性。

二、工藝介紹

漿紗機的收卷工藝:
1. 在整個收卷過程中都必須保持恒定的張力,且無需人工調節;
2. 空盤啟動時不能張力過大,防止紗線因為張力過大而斷裂,滿盤運行時不能張力過小,防止紗線因為張力過小而卷曲;
3. 系統響應靈敏,加、減速過程中能夠根據牽引部分速度及系統張力的變化快速調節,保證張力穩定;
4. 要求將系統所需張力量化且調節方便。即能根據不同紗線上漿的工藝要求來快速設定張力大小。
針對以上的幾點要求,利用變頻器搭載張力擴展卡設計了如下的控制系統。

三、系統方案

如下圖1所示,收卷的恒張力控制,即采用張力卡的開環轉矩控制模式,該模式下無需張力反饋,系統結構簡單,能夠獲得平穩的張力。其具體原理是:按照工藝將系統收卷所需的張力及空、滿盤卷徑設置到張力卡,張力卡根據運行線速度,計算出當前卷徑,進而得到收卷所需的轉矩并將其給到變頻器,再由變頻器進行轉矩控制。在收卷過程中,系統可自動實時計算當前的卷徑,以保證收卷張力的恒定。同時系統張力錐度的設置可使材料較好的卷曲成型。


圖1

系統原理框圖、接線圖及控制原理說明
系統原理框圖如下圖2所示:

圖2

系統接線圖如下圖3所示:

圖3

收卷變頻器采用閉環矢量模式,通過模擬電位器給定張力(收卷變頻器的模擬輸入端AI1),線速度由牽引變頻器的AO1模擬輸 出端接入收卷變頻器的AI2(4~20mA)。系統運行中,根據當前的線速度、運行頻率、張力及張力錐度等參數設置自動計算卷徑并實時調節輸出轉矩,保證收卷過程中紗線張力的恒定。
收卷變頻器主要參數設置表

四、結束語

本文介紹了一種基于矢量型變頻器的漿紗機恒張力收卷控制系統,該方案可使收卷過程中紗線張力非常穩定,并能根據前級牽引速度及收卷過程中張力的變化自動快速調節,整個系統運行穩定可靠,有效提升了產品產量和質量,為企業創造了良好的經濟效益。目前已成功的應用于多個漿紗機收卷系統中。



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