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拓海自動化科技有限公司,變頻器在細紗機上的應(yīng)用
文章作者:kefu 上傳更新:2013-07-09

針對紡織廠細紗機作業(yè)工藝,四方電氣在E380通用變頻器的基礎(chǔ)上開發(fā)了細紗機專用機,用于控制原細紗機雙速電機傳動系統(tǒng),從而提有效率,降低紗線斷頭率,減輕工人作業(yè)強度;同時,在四方變頻器內(nèi)建的標(biāo)準(zhǔn)MODBUS RTU協(xié)議的基礎(chǔ)上,采用臺達文本TP04G作為變頻器的人機平臺,方便了對細紗機相關(guān)參數(shù)的修改和監(jiān)控。


一  細紗機改造的背景


  細紗機改造主要是對其主電機的變頻調(diào)速改造,該電機為一交流雙速電機,低速時六極,高速時四極,一般為18.5或22KW。低速主要起機械設(shè)備檢修以及細紗機啟動的作用,當(dāng)一切正常后便切換成高速,這樣在細紗機啟動正常后不論處于大、中、小紗段均工頻50HZ運轉(zhuǎn),故紗線斷頭率偏高,采用變頻調(diào)速改造后,可以人為地調(diào)整不同紗段的運轉(zhuǎn)速度,在斷頭率高的大、小紗段適當(dāng)降低頻率,而斷頭率低的中紗段適當(dāng)提高頻率,由于中紗段長度占整個一錠紗長度的絕大多數(shù),這樣既提高了效率,又降低了斷頭率。


二  原細紗機主電機電氣傳動方式


  原細紗機操作主要在機頭部分,包括一些低速啟動按鈕、高速按鈕、停止按鈕,鋼領(lǐng)板復(fù)位等,而電氣線路和元件主要分布在機尾控制箱內(nèi),主要為低、高速主接觸器及其他中間繼電器等。高速啟動后低速不起作用,只有手動停機后再次啟動。


  原細紗機有機械自動落紗信號,該信號在落紗完成后由一繼電器輸出一脈沖信號,使電機停止,即所謂的機械自動落紗,該信號由細紗機機頭部分雙凸輪機械結(jié)構(gòu),電磁鐵等控制,在落紗完成后一凸輪壓到一開關(guān),輸出一繼電器觸點信號,該信號使電磁鐵得電,吸引一銜鐵使另一凸輪動作,使前一凸輪復(fù)位,繼電器也復(fù)位,同時鋼領(lǐng)板復(fù)位,即所謂的三自動;若是由手動停機,那么需要手動對鋼領(lǐng)板復(fù)位,手搖凸輪機構(gòu)復(fù)位。有的簡單的細紗機無機械自動落紗功能,完全是由人工手動停車,即看著紗差不多大了就人工停機,對于這種機器,變頻器的周期完成輸出信號就非常重要,有了這個信號就可以將這種機器改造成具有自動落紗功能,每次落完紗重新?lián)Q紗后只要按下高速啟動即可。


1 變頻改造后的控制方式


  在盡量減少線路改動并保留原操作方式的情況下,只要對電路稍作修改即可,變頻控制電路如下:




  原低速功能在變頻器上也只是起到檢修或試機的功能,當(dāng)確認機器正常后,由于變頻器本身起到平滑,故直接啟動高速,變頻器按設(shè)定工藝曲線變速運行。應(yīng)注意的是低速啟動后直接啟動高速時,由于電機尚未停止,對運轉(zhuǎn)的電機直接啟動變頻器容易報過流,檢速啟動功能并不能起到根本性的作用,故一般不是試機或檢修不使用低速功能。


  由于變頻器有曲線周期完成輸出脈沖信號,故利用此信號讓高速主接觸器斷開,變頻器運行信號斷開,從而完成電氣自動落紗,下次啟動時直接用高速啟動即可。


  對于原細紗機本身含機械自動落紗功能的,需要注意的是應(yīng)把電氣落紗長度設(shè)置的稍大于原機械自動落紗長度,以便在電氣落紗完成前原機械落紗各個環(huán)節(jié)能自動復(fù)位。另外當(dāng)傳感器故障時,通過參數(shù)啟用脈沖缺失處理,變頻器輸出無計長報警信號,并以數(shù)字設(shè)定頻率輸出,故應(yīng)該把該頻率設(shè)置為零,當(dāng)故障恢復(fù)后自動從斷點處啟動。


2  細紗機工藝曲線及變頻器參數(shù)設(shè)定


a  工藝曲線如下:




b  曲線設(shè)定相關(guān)參數(shù):


F5.1-F5.15      設(shè)定多段速頻率1-多段速頻率15


F5.16           設(shè)定低速運行頻率


F5.17-F5.30     設(shè)定運行長度1-運行長度14


F5.32           設(shè)定落紗長度(落紗運行頻率由參數(shù)F5.15決定)


3、工藝曲線說明:


(1)、起始階段,變頻器低速運行命令有效,變頻器輸出低速運行命令。


(2)、撤銷低速運行命令后,變頻器運行多段速工藝設(shè)定曲線,變頻器加速到多段速頻率1運行,隨著**段長度的增加,頻率逐漸增加,運行完**段長度,變頻器以多段速頻率2運行,此過程勻速變化。


(3)、各個段落紗長度設(shè)定依次增加。因此,參數(shù)設(shè)定階段可從滿紗長度開始設(shè)定,逐步減小各個段的長度設(shè)定。每個段的長度受下一個段長度的參數(shù)限制,滿足如下關(guān)系:  第1長度<第2長度<第3長度……..<第13長度<第14長度。


(4)、設(shè)置要求,根據(jù)一般經(jīng)驗:


a、小紗階段占據(jù)總長度的15%,但是斷頭率占據(jù)有70%。因此可根據(jù)紗的情況,適當(dāng)減小小紗階段的輸出頻率以減小斷頭率。


b、中紗階段占據(jù)總長度的80%,斷頭極少,占據(jù)了10%左右,此階段可以適當(dāng)提高電機速度,以提有效率。


c、大紗階段占據(jù)總長度5%,斷頭為20%,大紗階段應(yīng)該適當(dāng)減小輸出電機速度,以提高產(chǎn)品質(zhì)量。


以上參數(shù)均由文本顯示器TP04G來設(shè)定,文本再與變頻器實時通訊來對參數(shù)進行修改。


其他參數(shù)設(shè)置:


F3.0=20,F(xiàn)3.1=21,F(xiàn)3.2=22,F(xiàn)3.3=23,F(xiàn)3.4=24,F(xiàn)3.8=16,F(xiàn)3.6=9,F(xiàn)3.7=10,F(xiàn)5.0=1011,


F0.4=0001,F(xiàn)9.0=0114.


4   變頻器散熱方式


  由于細紗機專用機設(shè)計為自身無散熱風(fēng)扇,故需要利用細紗機本身散熱氣流對變頻器散熱,目前工廠較多的做法是用鼓風(fēng)機從室外將冷風(fēng)通過地溝送到各個細紗機機尾主電機處,對電機散熱,熱氣通過導(dǎo)氣管排出車間,故可以用一導(dǎo)氣管從電機進風(fēng)處引到變頻器散熱器上,熱氣排到車間,經(jīng)觀察,長期運行變頻器溫度在55到60度之間。



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