变频器在浆纱机张力收卷的应用

　　本文介绍了四方电气V560矢量型变频器在浆纱机张力收卷控制中的应用。本应用方案可使收卷过程中纱线张力非常稳定，并能根据前级牵引速度及收卷过程中张力的变化自动快速调节，整个系统运行稳定可靠，有效提升了产品产量和质量。
　　
　　一、引言
　　
　　浆纱机的主要工艺目的是给纱线上浆，系统主要由牵引和收卷两部分构成。传统浆纱机的收卷是由主电机带动气动机械无极调速器，收卷过程中的张力需人工调节，同时气动机械无极调速器极易磨损，引起收卷张力不稳定，严重影响后续织布的产量和质量。随着变频调速技术的推广，变频控制在传动及张力控制领域日渐得到了广泛应用。将变频控制引入浆纱机电控系统，可保证系统收卷张力的恒定，有效提高系统稳定性，提升产品产量和质量。
　　
　　本文拟结合四方V560变频器，介绍一种针对浆纱机收卷的恒张力控制系统，在保证收卷工艺的同时可显著提高设备的可靠性和操作的简易性。
　　
　　二、工艺介绍
　　
　　浆纱机的收卷工艺：
　　
　　1.在整个收卷过程中都必须保持恒定的张力，且无需人工调节；
　　
　　2.空盘启动时不能张力过大，防止纱线因为张力过大而断裂，满盘运行时不能张力过小，防止纱线因为张力过小而卷曲；
　　
　　3.系统响应灵敏，加、减速过程中能够根据牵引部分速度及系统张力的变化快速调节，保证张力稳定；
　　
　　4.要求将系统所需张力量化且调节方便。即能根据不同纱线上浆的工艺要求来快速设定张力大小。
　　
　　针对以上的几点要求，利用V560变频器搭载张力扩展卡设计了如下的控制系统。
　　
　　三、系统方案
　　
　　如下图1所示，收卷的恒张力控制，即采用张力卡的开环转矩控制模式，该模式下无需张力反馈，系统结构简单，能够获得平稳的张力。其具体原理是：按照工艺将系统收卷所需的张力及空、满盘卷径设置到张力卡，张力卡根据运行线速度，计算出当前卷径，进而得到收卷所需的转矩并将其给到变频器，再由变频器进行转矩控制。在收卷过程中，系统可自动实时计算当前的卷径，以保证收卷张力的恒定。同时系统张力锥度的设置可使材料较好的卷曲成型。
　　　　系统原理框图如下图2所示：
　　　　系统接线图如下图3所示：
　　　　收卷变频器采用闭环矢量模式，通过模拟电位器给定张力（收卷变频器的模拟输入端AI1），线速度由牵引变频器的AO1模拟输出端接入收卷变频器的AI2（4～20mA）。系统运行中，根据当前的线速度、运行频率、张力及张力锥度等参数设置自动计算卷径并实时调节输出转矩，保证收卷过程中纱线张力的恒定。
　　
　　收卷变频器主要参数设置表：
　　
　　四、结束语
　　
　　本文介绍了一种基于四方V560矢量型变频器的浆纱机恒张力收卷控制系统，该方案可使收卷过程中纱线张力非常稳定，并能根据前级牵引速度及收卷过程中张力的变化自动快速调节，整个系统运行稳定可靠，有效提升了产品产量和质量，为企业创造了良好的经济效益。目前已成功的应用于多个浆纱机收卷系统中。