明電變頻器系統(tǒng)在紡織行業(yè)粗紗機電氣控制系統(tǒng)應用

1明電變頻器系統(tǒng)在紡織行業(yè)粗紗機電氣控制系統(tǒng)應用分析1引言

粗紗機是紡紗體系中不可缺少的工序。對于粗紗機紡紗性能等方面的技術進步，國內(nèi)外做了許多研究，并取得巨大進展，尤其在20世紀后期，由于電子計算機技術、傳感技術特別是變頻調(diào)速技術在粗紗機上的應用，以及粗紗機牽伸、加壓、卷繞成形等紡紗技術在不斷改良，當代新型粗紗機已開展成高速度、高質(zhì)量、高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化粗紗機。隨著新型變頻器的不斷推陳出新，變頻調(diào)速技術日新月異，為滿足粗紗機的負載特性及工藝要求提供了良好條件，變頻器理想的控制功能再加上電腦的配合也簡化了粗紗機的機械結構，為實現(xiàn)多電機控制提供了條件，為實現(xiàn)粗紗機的高速化和機電一體化開辟了道路。2粗紗機介紹及相關功能需求

潤發(fā)集團公司下屬紡織分廠引進了天津紡織機械廠生產(chǎn)的TJFA458A型粗紗機30臺，該機型性能之優(yōu)，被國內(nèi)外用戶所公認。該機型在功能操作方面具有獨特的優(yōu)勢，設備集編程控制、交流變頻調(diào)速、伺服跟蹤控制等先進技術于一體，自使用以來，電氣控制系統(tǒng)運行良好，故障率低，易于維護。電氣控制系統(tǒng)由PLC可編程控制器、變頻器、換向控制、電磁離合器、紅外光電探測器組成。該控制系統(tǒng)分別由電纜進行連接通信，對設備的換向、運轉(zhuǎn)、落紗局部進行控制，完成機器的正常動作程序。主機采用日本明電變頻器，具有操作顯示、頻率修改、查看功能碼、功能碼重新設定、功能碼設定、故障顯示等功能。

新型TJFA458A粗紗機，以這種高性能為根底，不斷改良，確立了國內(nèi)領先的穩(wěn)固地位。特別是高質(zhì)量明電變頻器在該機型上的應用，到達了追求粗紗質(zhì)量的提高，降低單錠本錢的要求。該機型采用新型封閉式高速錠翼，機電結合式成形結構，采用可編程序控制器和變頻器控制。慢速啟動,滿紗自動控制，實現(xiàn)定長、定位、定向停車。PV4液晶顯示，品種適應性強，適紡純棉、純滌、純粘及其混紡。纖維長度22－65毫米。額定功率低，主電機為8.6kW，全機14.2kW〔含巡回式清潔器〕。是同類產(chǎn)品中最低者。傳動平穩(wěn)，機器振動小。下面是該機型具體工藝參數(shù)，見表1。表1TJFA458A粗紗機工藝參數(shù)表3粗紗機采用明電舍變頻調(diào)速系統(tǒng)后的效果

明電變頻器在該機型粗紗機上使用后，成為了理想的慢速啟動裝置。在以往諸多的慢速啟動裝置中，無論是油壓、離合器摩擦片式、單相電抗器式，還是雙向可控硅式都是電機在額定電壓380V、標準頻率為50Hz條件下進行啟動，其強大的啟動轉(zhuǎn)矩，靠上述裝置去軟化、吸收、抵消，不管哪一種都要付出代價，這不僅是增加一套裝置，花費本錢，更主要的是帶來負面效應，如發(fā)熱及相關危害等。變頻器的原理不是軟化、吸收、抵消，而是靠其本身的設置來完成的。如我們設置變頻器的啟動頻率為1Hz，按變頻器的U／F曲線，那么啟動電壓僅為7.6V，我們再設啟動時間，如15s，照此，粗紗機將從1Hz開始啟動，電壓從7.6V開始，在15s內(nèi)頻率從1Hz到50Hz，電壓從7.6V到380V，不難想像其啟動是平滑的，可以說啟動瞬間的沖擊就不存在了，無疑因開車而引起的細節(jié)和斷頭將降低到最低程度。

明電變頻器在粗紗機上使用，還可實現(xiàn)定位停車。粗紗機在紡紗過程中有三種情況停車：光電斷頭停車、滿紗停車和人為停車。無論哪一種停車，都將按下述程序進行，在停車設置的時間內(nèi)(如12s)頻率從50Hz減小到3Hz-3Hz，使粗紗機車速降至爬行速度。待轉(zhuǎn)到所設置的位置，由定位傳感器發(fā)出信號才停車。這樣可充分發(fā)揮變頻器的作用，一是低速定位容易、準確，方便擋車工再接頭操作，二是低速停車，可以防止和減少因高速停車所引發(fā)細節(jié)的產(chǎn)生。改變車速容易、快捷，只須在變頻器操作面板上用按鍵設置即可，便于工藝參數(shù)和其他參數(shù)(如運轉(zhuǎn)頻率、錠子轉(zhuǎn)速及電機電流)的監(jiān)測，方便了管理。

粗紗機應用明電變頻器后節(jié)能效果也很明顯，突出表現(xiàn)在電機溫升大幅度降低，在長期運轉(zhuǎn)情況下，其外表溫度僅與人體溫度相當，一般變頻器控制的電機啟動電流不超過1.5倍額定電流，通常說變頻器在生產(chǎn)中使用可節(jié)電10％-30％。在粗紗機上安裝使用后須進一步確認。粗紗機使用明電變頻器后，機械故障和電氣故障明顯降低。從理論上和實踐上都證明了這一點，前者是因為啟動、制動柔和，沖擊力幾乎沒有，齒輪磨損和頂絲松動少，另外因有了錠翼定位停車，擋車工點動也少了。即使用點動，也不會有沖擊，電氣故障降低更突出，因為過去容易出故障的帶觸點的接觸器和繼電器都被變頻器取代，而變頻器本身的故障率極低。圖1為整個控制系統(tǒng)方框圖。

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