变频器在纺织机械中的应用

纺织机械２００８年第２期　・纺织电气・　３３　

变频控制收卷张力的原理及在纺织行业的应用　

李　强　

（中达电通股份有限公司上海浦东分公司　２０００００）　

摘要主要介绍了变频控制收卷张力的原理，实现在纺织行业中收卷的整个过程中张力稳定。　关键词　变频　收卷张力控制　闭环矢量卷径计算　

１前言　

用变频器做恒张力控制的实质是闭环矢量控　

制，即加编码器反馈。对收卷来说，收卷的卷径是由　

小到大变化的，为了保证恒张力，要求电动机的输出　

转距要由小到大变化。同时在不同的操作过程，要　进行相应的转距补偿。即小卷启动的瞬间、加速、减　

速、停车，大卷启动时，要在不同卷径时进行不同的　

转距补偿，这样就能使得收卷的整个过程很稳定，避　免小卷时张力过大，大卷启动时松纱的现象。　

２变频控制收卷张力的工艺要求　

２．１传统收卷装置的弊端　

浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都有收卷的　环节。传统的收卷都是采用机械传动，机械的磨损　

严重，而且经常要维护，不仅浪费人力，费用很高，给　客户带来了很多的不便。尤其是纺织设备开机后不　

允许中途停车，如发生意外情况需要停车会造成很　

大的浪费。在这种情况下，采用变频控制收卷张力　

开始逐渐取代传统的机械传动系统。　２．２变频控制收卷张力的工艺要求　

在收卷的整个过程中都要保持恒定的张力；　在启动小卷时，不能因为张力过大而断纱，大卷　

启动时不能松纱；　

在加速、减速、停止时也不能出现上述情况；　要求将张力量化，即能设定张力的大小，能显示　

实际卷径的大小。　

２～变频控制收卷张力的优点　张力在人机界面上设定，人性化的操作；　

使用先进的控制算法：卷径的递归运算，空心卷　径激活时张力的线性递加，张力锥度计算公式的应　

用，转矩补偿的动态调整等；　

卷径的实时计算，精确度高，保证收卷电动机输　出转矩的平滑性能好，并且在计算卷径时加入了卷　径的递归运算，在操作失误的时候，能自己纠正卷径　

到正确的数值；　因为收卷装置的转动惯量很大，卷径由小变大　时，如果操作人员进行加速、减速、停车、再激活时很　

纺织机械２００８年第３期　・纺织电气・　４３　可编程控制器和变频器在气流纺中的应用　杨　璐张玮昂　（经纬纺织机械股份有限公司榆次分公司０３０６０１）　摘　要　介绍西门子Ｓ７—２００系列ＰＬＣ和ＴＤ２００中文文本显示器以及日立变频器在气流纺中的　应用，叙述了Ｓ７—２００系列ＰＬＣ和日立变频器对提高气流纺整体电气控制水平的作用。　关键词　气流纺　可编程控制器ＰＬＣ　中文文本显示器ＴＤ２００　变频器　ｌ　引言　气流纺是利用高速旋转的转杯电动机带动空气　旋转进行纺织的一种棉纺工艺，它先将棉条开松成　单纤维，再由气流输送到转杯内进行聚合加捻成纱，　纱绕在纺纱器外的纱筒上，实现了加捻和卷绕机构　的分开。转杯纺纱机作为新型的纺纱机械已广泛应　用于纺织工业中，它工艺流程短，产量高，在纺低支　纱时效率和效益特别突出。由于纺织工业的特点，　要求纺机连续工作时问长达３００　ｈ以上，这就要求　纺机电气控制系统可靠性好，无故障工作时间长。　针对以上要求，国内纺织制造业正以性能更可靠、更　稳定的ＰＬＣ逐步取代国外流行以单片机为控制核　心的纺纱系统，另外将人机接口一触摸屏、变频器整　合在该电气控制系统中，为精确的控制增添新的亮　点。　２　电气系统组成　本文设计的新型电气控制系统采用可编程控制　器ＰＬＣ作为核心控制单元，ＰＬＣ具有可靠性高，可　与工业现场信号直接连接，组合灵活，编程容易，自　器，终端器的作用是：一是对总线特性阻抗的匹配；　二是实现总线调制电流到总线电压信号的转换。　调试的步骤：先单机，后联动；先低速，后高速；　最后联动运行。　５　结束语　通过在纺粘柔性线联合机的电气控制系统中应　用Ｐｒｏｆｉｂｕｓ和Ｅｔｈｅｒｎｅｔ的混合组网技术，使联合机　的生产过程自动化水平得到了进一步提高，它满足　身有完善的监视和自诊断功能，而且具有数据处理　和通信功能，适应性强，安装简单，维护方便等一系　列特点；中文文本显示器ＴＤ２００作为人机交互界　面，通过一根ＴＤ／ＣＰＵ电缆与ＰＬＣ相连，提供参数　设定、参数显示、过程监控等功能。同时采用变频调　速技术，使用２个变频器来单独对给棉电动机和引　纱卷绕电动机进行驱动，通过改变电源频率来改变　所驱动电动机的转速，从而可在不停车的状态下动　态修改纺纱工艺参数，得到所要求的牵伸倍数和捻　度，调节方便，而且便于自动控制。　２．１可编程控制器ＰＬＣ　控制核心部件ＰＬＣ选用西门子Ｓ７—２００系列　中的ＣＰＵ２２４，用于整机的数据处理和过程控制。　２．２　中文文本显示器ＴＤ２００　人机交互界面选用带ＲＳ　４８５通讯接口的西门　子中文文本显示器ＴＤ２００，用于参数设定、参数显　示和过程监控。　２．３　变频器　驱动引纱卷绕电动机和给棉电动机的变频器选　用日立ＳＪ一２００系列变频器。　２．４　其他　了生产工艺要求，设备运行稳定，系统故障率低，在　实际运行过程得到了肯定。本电控系统除应用于纺　粘柔性线联合机以外，还可应用于各种聚合物挤压　法非织造布生产线中。　参考文献　１　阳宪惠．现场总线技术及其应用［Ｍ］．北京：清华大学出　版社，１９９９．　２林强阳宪惠．现场总线及其网络集成［Ｊ］．测控技术，　１９９９．１８（５）．

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变频器和传感器在卷绕张力精确控制中的应用

作者：康松振

来源：《中国机械》2013年第07期

摘要：半成品或成品如纱和卷布等在纺织生产过程中，被分批放置在浆纱机上浆，卷染机将纱和卷布绕在收放辊上。这些设备在卷绕过程中都有恒张力控制这样一个共同的问题，直径最小的到直径最大卷绕中纱线和织物张力要求保持不变。利用变频器的中心卷绕功能可以较好的解决卷绕恒定张力的控制问题。随着变频技术的问世，人们考虑把频率控制技术应用到中心卷绕上，交流电机可以发挥自己的优势：内部结构简单，坚固耐用，经济可靠。经过几年的实践证明，变频调速技术可以满足国内外的中心卷绕技术，包括在整经机，浆纱机，卷染机和其他设备已广泛应用。

关键词：中心卷绕 卷绕张力 变频器控制 卷径计算 称重传感器

前言：卷绕过程中接触面的摩擦力不是固定的，当电机转速恒定时滚筒的线速度不可能完全相同，尤其是主动卷辊表面光滑或操作初期，由于滚筒的摩擦较小，驱动时产生相对较小的滑动，张力不易控制，所以会有滚筒轴芯线圈不实，随着滚筒直径的增加，同时重量也开始增加，滚筒和驱动滚筒间产生了更大的摩擦，卷绕张力增加，如果速度调节不合适，由于表面的不规则性将挤压卷芯，造成卷材挤出或端面不齐整。要让卷绕装置获得均匀的卷绕张力，要经常对滚筒增加配重，用以调节气动或液压式滚筒轴上施加垂直向下的力，以保证表面摩擦辊缠绕过程中，张力稳定的要求，使材料的密度、硬度和缠绕效果达到最好。

1.卷绕方式和卷径

纺织机械专用变频器卷绕张力的控制主要是张力闭环控制和间接张力控制两种。张力闭环控制方案应用于精度要求较高的张力控制，张力传感器检测缠绕张力，转换器反馈信号，通过交流伺服驱动和变频器构成一个闭环张力控制系统。间接张力控制方案没有张力传感器，通过专用交流伺服驱动器，根据所需转矩间接地控制纱线或织物的表面张力。该方案具有低成本、易于掌握张力的控制精度。

海浦蒙特HD30系列矢量操纵变频器在纺织机械上的应用

简介

本文档旨在介绍海浦蒙特HD30系列矢量操纵变频器在纺织机械上的应用。海浦蒙特HD30系列矢量操纵变频器是一种先进的电力转换设备，可广泛应用于纺织机械，提供精确、可靠的操纵和控制能力。

功能和特点

- 高精度控制：海浦蒙特HD30系列矢量操纵变频器可以实现精确的速度操纵，确保纺织机械的正常运行和高效生产。

- 可调频率范围：该系列变频器可以在广泛的频率范围内进行调节，以适应不同纺织机械的需求。

- 可编程性：海浦蒙特HD30系列矢量操纵变频器具有可编程的功能，可以根据具体的应用需求进行定制化设置。

- 高可靠性：该系列变频器采用先进的技术和材料，具有高度可靠性，能够长时间运行并承受高负荷。

应用领域

海浦蒙特HD30系列矢量操纵变频器可广泛应用于纺织机械中的各种设备，包括但不限于：

- 纺纱机：通过精确的速度操纵，实现纺纱机的正常运转和纱线质量的优化。

- 织机：控制织机的工作速度和张力，确保织物的品质和稳定性。

- 染色机：调节染色机的运行速度和处理时间，提高染色效果。

- 整经机：精确控制整经机的张力和速度，确保纱线的牵伸和整经的均匀性。

总结

海浦蒙特HD30系列矢量操纵变频器是纺织机械领域中一种可靠且高效的电力转换设备。其高精度控制、可调频率范围、可编程性和高可靠性使其成为纺织机械行业的理想选择。通过应用海浦蒙特HD30系列矢量操纵变频器，纺织机械能够实现更精确、可靠的操纵和控制，提高生产效率和产品质量。