摘  要：在傳統(tǒng)的棉紡環(huán)錠紡紗工藝中，粗紗工序有著舉足輕重的地位，十多年來(lái)，在各個(gè)紡織企業(yè)，懸錠粗紗機(jī)逐漸取代了托錠粗紗機(jī)，而國(guó)內(nèi)粗紗機(jī)的制造廠商，也逐漸形成了天津宏大、無(wú)錫宏源、河北太行三足鼎立的局面。本文以某棉紡廠粗紗機(jī)改造為例，詳細(xì)介紹了英威騰電氣股份有限公司開(kāi)發(fā)的Goodrive35系列變頻器在粗紗機(jī)上的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：Goodrive35  粗紗機(jī)  斷電減速停車  閉環(huán)矢量控制

　一、引言

　　在傳統(tǒng)的粗紗機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中，多采用機(jī)械齒輪傳動(dòng)方式以達(dá)到生產(chǎn)工藝對(duì)各傳動(dòng)單元同步運(yùn)轉(zhuǎn)的要求。這一傳動(dòng)方式存在著很多局限和不足，諸多粗紗機(jī)的制造廠商也在著力開(kāi)發(fā)新的傳動(dòng)和控制技術(shù)以滿足對(duì)其生產(chǎn)工藝的要求。

　　進(jìn)入九十年代中期，隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等高新技術(shù)的發(fā)展，國(guó)際上開(kāi)始研制多電機(jī)型粗紗機(jī)，取消傳統(tǒng)的錐輪變速機(jī)構(gòu)和成形換向機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)化機(jī)械結(jié)構(gòu)，采用工控機(jī)或PLC和變頻驅(qū)動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)粗紗卷繞規(guī)律。目前進(jìn)入市場(chǎng)并能為用戶廣泛接受、使用的有：兩電機(jī)傳動(dòng)、三電機(jī)傳動(dòng)，以及四電機(jī)傳動(dòng)型粗紗機(jī)。

　　圖1 467型四變頻粗紗機(jī)控制系統(tǒng)

　二、控制要求

　本文僅以英威騰變頻器在某棉紡廠粗紗機(jī)改造使用現(xiàn)場(chǎng)的要求為例進(jìn)行說(shuō)明，如圖2所示，具體控制要求有如下：

　　客戶需求兩臺(tái)11千瓦變頻器控制錠翼電機(jī)和筒管電機(jī)，兩臺(tái)4千瓦變頻器控制羅拉電機(jī)和龍筋升降電機(jī)，四臺(tái)變頻器采用共直流母線的方式，并在系統(tǒng)中添加了一個(gè)較大的整流橋，變頻器采用直流供電。其中對(duì)變頻器及控制要求主要包括：

　　a) 低頻轉(zhuǎn)矩輸出較大。

　　b) 加減速過(guò)程中速度輸出的均勻性。

　　c) 斷電維持并減速同步停車。

　　d) 減速同步停車的減速時(shí)間最好精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。

　　e) 通訊性能優(yōu)異，多臺(tái)變頻器通訊，抗干擾性能好。

　　圖2 現(xiàn)場(chǎng)圖片

　三、英威騰GD35變頻器介紹

　　Goodrive35變頻器是深圳市英威騰電氣股份有限公司新開(kāi)發(fā)的一款高性能閉環(huán)矢量變頻器，具有V/F，無(wú)PG矢量?jī)珊蛶G矢量三種控制模式，其中在突加減載荷的情況下，速度波動(dòng)非常輕微；可支持永磁同步電機(jī)、變頻器電機(jī)、直驅(qū)電機(jī)等，可以為用戶減少庫(kù)存，不再需要為不同的電機(jī)備用不同變頻器的庫(kù)存；具有準(zhǔn)確的電機(jī)參數(shù)自學(xué)習(xí)功能，支持旋轉(zhuǎn)自學(xué)習(xí)與靜態(tài)自學(xué)習(xí)，其中靜態(tài)自學(xué)習(xí)可以在電機(jī)無(wú)法脫開(kāi)負(fù)載的場(chǎng)合準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)電機(jī)的參數(shù)；具有先進(jìn)的全程三相調(diào)制方式，使電機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn)，噪音更小；其他的特性參數(shù)、功能如下表所示：

　四、系統(tǒng)接線及調(diào)試

　　整個(gè)系統(tǒng)是由控制器給變頻器運(yùn)行命令的.Goodrive35系列變頻器在閉環(huán)矢量控制上性能優(yōu)異，。

　4.1 系統(tǒng)調(diào)試

　調(diào)試主要要解決幾個(gè)問(wèn)題：

　　（一.）是多臺(tái)變頻器大數(shù)量的通訊問(wèn)題。

　　（二）.是低頻力矩輸出能力。

　　（三）.掉電時(shí)的四臺(tái)變頻器能同步停車防止斷紗。

　　為保證變頻器動(dòng)作的同時(shí)性，消除通訊造成的動(dòng)作滯后，系統(tǒng)采用一臺(tái)工控機(jī)的方式，首先將PLC的命令發(fā)給工控機(jī)，然后工控機(jī)通過(guò)四個(gè)通訊端口同時(shí)發(fā)送給四臺(tái)變頻器，實(shí)現(xiàn)命令發(fā)送和響應(yīng)的同步。

　　輸入電機(jī)參數(shù)，準(zhǔn)確的參數(shù)自學(xué)習(xí)，設(shè)置好基本參數(shù)，開(kāi)環(huán)試運(yùn)行，檢驗(yàn)電機(jī)運(yùn)行性能，和編碼器線的方向，如果反向改變P20.02參數(shù)。切換到閉環(huán)，觀察電機(jī)運(yùn)行性能和穩(wěn)定性，如有波動(dòng)及時(shí)調(diào)整。

　　每次自然原因引起的斷紗后都要重新啟動(dòng)，因此粗紗機(jī)整個(gè)工作周期會(huì)頻繁的啟停多次，對(duì)加速過(guò)程中加速的均勻性和變頻器輸出剛性要求一致。否則會(huì)造成加速過(guò)程中紗線張力不穩(wěn)。通過(guò)修改四臺(tái)變頻器的速度環(huán)參數(shù)能夠改變此性能。

　　四臺(tái)變頻器通過(guò)共直流母線的方式，在系統(tǒng)突然斷電的時(shí)候由大慣量變頻產(chǎn)生的電量供給四臺(tái)變頻器維持較短的時(shí)間，變頻器在這較短的時(shí)間內(nèi)通過(guò)實(shí)現(xiàn)設(shè)置的減速停車時(shí)間，同步停車。通過(guò)修改非標(biāo)參數(shù)P08.05選擇合適的減速時(shí)間。

　　配合CCD張力傳感器實(shí)現(xiàn)張力的閉環(huán)控制，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)變頻器輸出。

　4.2變頻器參數(shù)設(shè)置

　變頻器部分關(guān)鍵參數(shù)見(jiàn)表1。

　　表1：  GD35參數(shù)設(shè)置情況表

　　本系統(tǒng)變頻器具有短路、過(guò)載、過(guò)壓、缺相、失速等多種保護(hù)和故障輸出功能，能有效保證系統(tǒng)安全高效的運(yùn)行。

　五、結(jié)束語(yǔ)

　　四變頻粗紗機(jī)是目前粗紗機(jī)的主流機(jī)型，也是對(duì)變頻器要求很高的設(shè)備，通過(guò)在粗紗機(jī)上的良好應(yīng)用，不論對(duì)我們變頻器的水平提升還是在紡織行業(yè)確立較高的技術(shù)地位都有很大的促進(jìn)作用。

　參考文獻(xiàn)

　　[1] 《Goodrive 300變頻器產(chǎn)品說(shuō)明書》深圳市英威騰股份有限公司

　　[2] 《Goodrive 35變頻器產(chǎn)品說(shuō)明書》深圳市英威騰股份有限公司