变频器在纺织机械中的应用

2017年22期科技创新与应用Technology Innovation and Application应用科技浅析港口机械中变频器的应用李立鲍(连云港新苏港码头有限公司，江苏连云港222042)摘要:近年来，变频器在工业生产中获得了许多的应用，特别是在港口机械中的应用，有效地提高了设备的运行效率及安全性。文章首 先分析了变频器的常见故障，进而对其在港口机械中的应用做了重点研究。关键词：变频器；港口机械;应用中图分类号:TN773 文献标志码：A 文章编号院2095-2945 (2017) 22-0141-02变频器在港口机械中的应用有效提升了设备的工作效率， 但伴生而来的是不断改变的交变频率会形成电磁扰动，这会对 港口通讯造成一定的电磁干扰，因此在使用变频调速来改进港 口机械的工作效能的同时，也需要尽可能避免电磁辐射对通讯 功能的影响，使得创新科技为我们提供便捷服务的同时，不会 破坏原有的生活、工作质量。实践表明，变频调速有着显著的应 用优势，而且其功能性与安全性还在随着科技的发展不断加以 改善，尤其是节能效果显著，且便于实现自动化管理。1变频器的常见故障⑴充电起动电路故障。一般情况下，应用的是电压型变频 器，通过交-直-交的方式来运行，也就是开始输入的是交流，经 过整流过程后变成直流，接着再通过逆变转换为交流，并输送 到负载一侧。当开始工作时，因为直流一端的平波电容发起瞬 时变大（也就是瞬时电流变大），一般会在其中应用到起动电 阻来限定开启电流，当瞬时充电完毕后，相应电路经过处理将 其实现短路，该种故障大多表现为起动电阻损坏，变频器告警 呈现出直流母线的电压故障。实际上，当变频器的交流输入次 数过多时，或者当接触器的触点连接存在问题时，或者当晶闸 管的连通阻值增大时，都有可能造成起动电阻的损坏。一旦遭 遇这类问题，应用相同类型的电阻进行调换，并迅速找到造成 电阻损伤的具体原因。假如问题出在输入侧电源频率的开合， 就需要快速排除这一问题才能继续应用变频器;假如问题出在 继电器触点或晶闸管，就需要及时替换这些元件。(2) 无故障告警，但又无法高速运转。有些情况下，变频器 工作一切正常，无告警产生，但实际运行下，又不可以实现高速 运转，对变频器进行仔细的检查，所有参数显示正常、各个设置 无异常、输入信号准确，运转时检测出变频器的直流母线电压 较低，输入侧存在缺相，产生这一故障的原因多是，输入端空气 开关存在连接问题或瞬时过热而发生保护，实际情况下，变频 器缺一相来运行是能够正常工作的，大部分的母线电压以 400V为下限，也就是说当其电压下降到了低于400V时，才会 出现直流母线低电压故障。(3) 显示过流。该种情况的发生属于较常见的，发生这一故 障时，首先要确认加速周期是不是过小，力矩提升参数是不是 过高，再就是确认负载是不是过大。假如以上问题都不存在，再 切断输出端的电流互感器、直流端的霍尔电流检测点，复位后 开启，观察是不是发生过流，假如确实发生的话，就有可能是 1PM模块存在问题，因其中包含了以下各种功能:过压、过载、 短路等等，而以上故障显示都是通过输出Fn引脚发送到微控 器的，获取到故障信号后，一是关闭脉冲输出，二是将故障呈现 在面板上，这种情况下，多数要替换1PM模块。(4) 显示过压。这种故障的出现，大多是在雷雨天气时，因 为雷电窜入变频器的电源之中，造成了变频器直流端的检测装 置发生反应而跳闸，碰到这一故障，常常只需要切断电源大约 一分钟之后，再打开，就能够复位;还有一种可能是变频器驱使 大惯性载荷，就发生过压，由于产生这种情况时，减速停止是再 生制动，变频器的输出频率依照线性下落，而负载电机的频率 超过变频器的频率，其处在发电阶段，机械能变为电能，并被相 应的平波电容获得，当电能过高时，直流端的电压会大于最高 值而发生跳闸，如果遭遇这一情况，一是将减速周期设定的更 长或提升相应的制动电阻;二是将变频器的停止模式设定成自 由停止。(5) 电机工作状态时过热，表现出过载。对于在运转中的 变频器来说，假如发生这一故障，就需要立刻检验负载的情况； 对于刚刚装设的变频器，假如发生这一故障，可能的原因是V/F 曲线设计不合理或电机参数设计不合理，因此在投入使用之 前，需要首先设计好各种参数，此外，应用到矢量控制形式时， 缺乏准确的设计负载电机的额定电压、电流等数值，也会造成 电机过热，再就是设计的载波率太高时，也会造成这一故障的 产生，还有一种情况，其最初的设计是更多的被应用在低频段， 而未能想到电机散热情况的处理，这就会造成电机工作时间一 长的过热过载。2变频调速在港口中的应用在港口的起重机械中，变频调速的应用效果非常好，其调 速范围宽，更为平滑，变频时能够转变定子外加电压，能够得 到恒功率从而符合各类负载的需要，低速期间特性的静差率相 对要高，工作效率以及功率数值较高，是调速方式中未来发展 可能最为明显的。但也有一定的缺点与不足，需要有专门的变 频电源，在调速阶段，电机的过载数值明显下降，更甚者难以承 受负载。当前的变频调速技术有着以下特点:涉及范围较宽，准 确度高等，而且不会对起重机械的正常运行造成任何的影响。变频调速应用的是磁通矢量控制方法或大转矩提高方法， 能够有效地应对港口机械开始转矩过大、以及负载改变频繁等 问题;其加减速周期的设计，能够有效地应对港口机械制动的 不断冲击，使得机械设备的速率改变更具连续性，且运转稳定； 其应用的是到达或检测信号来实现制动器的闭合，只有在电机 的输出转矩相比负载转矩更大的情况下，才会开启，有效解决 了溜钩情况，还应用电源回馈方法将电机运转获得的能量转换 为50赫兹的交流电，以回馈电网，确保变频器不会击穿;主控 制回路是呈分开状态，并进行接地处理，有效防止强电对其的 不利影响。变频调速在港口中的应用，能够实现港口机械在大 负载情况下的持续作业，且具有可观的节能效果。作者简介：李立鲍（1985,04-)，男，汉族，籍贯：江苏省连云港市，初级工程师，本科，研究方向：自动控制、信息化、港口机械。-141

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　

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。

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）．