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紡織與印刷

    德弗斯D910系列變頻器在化纖分絲機上的應用


    1.引言

    化纖分絲機涉及的是一種化纖單絲(錦綸、滌綸單絲)的分絲、卷繞成型裝置,結構包括退絲器、導絲盤、分絲器、橫動裝置、卷繞裝置、機架等。化纖分絲機的工作內容就是將十根一股的化纖絲分成單根單股的單絲,并重新卷繞成型,其中成型控制和張力控制尤為關鍵。分絲機的車速很高,可以將前道工序的單絲紡絲分離出來,大大提高了前道工序紡絲的生產效率,從而也提高了化纖單絲生產的整道工藝的生產效率。

    2.控制要求

    本文僅以德弗斯變頻器在某化纖分絲機現場調試的要求為例進行說明,客戶需求兩臺0.75千瓦變頻器,一臺控制超喂羅拉電機,一臺控制收卷電機,另外每5臺設備需要一個0.75變頻器控制頂輪電機,步進控制器控制移絲成型,每圈單脈沖霍爾元件用來測速,要求主要包括:

    ● 測速穩定,只有測速穩定準確才能實現很好的速度控制;

    ● 張力控制穩定,張力是核心,太緊太松都不允許;

    ● 啟動轉矩大,為克服摩擦力以及較大的負載;

    ● 通訊性能良好,加速過程和速度調節時要頻繁通訊;

    ● 步進電機精度高,成型精度要求很高;

    ● PLC脈沖輸出精度高,掃描周期短。

    3.德弗斯D910變頻器介紹

    D910迷你經濟型變頻器定位為小功率OEM配套市場的普通應用場合,采用矢量化的V/F控制技術,具有PID、多段速、直流制動、Modbus通訊等多種常用功能,功能齊全,體積更小,可進一步減小安裝空間(體積較同類產品小15%左右)。具有先進的全程三相調制方式,使電機運行更平穩,噪音更小;其他的特性參數、功能如下表所示:

    調速比

    1:100

    最大輸出頻率

    400HZ

    控制方式

    V/F控制

    通訊

    485通訊 標準Modbus協議

    冷卻方式

    強制風冷

    安裝方式

    壁掛安裝

    過載能力

    150%額定電流1分鐘,180%額定電流10秒,200%額定電流1秒

    制動單元

    GD10-B標配內置

    模擬量分辨率

    不大于20mV

    開關量分辨率

    不大于2ms

    4.系統接線及調試

    整套系統是由一臺IVC1的PLC和VF型號7寸觸摸屏以及2臺D910變頻器構成,另外,每5臺整機另加一個變頻器,一拖多控制頂輪的旋轉,每臺機分前后兩面,共兩套。

    4.1 系統調試

    調試主要要解決幾個問題:

    (1)速度給定的及時性,因為涉及到通訊給定,通訊成功率要求很高;

    (2)是低頻力矩輸出能力;

    (3)高速運行時的速度穩定性;

    (4)張力控制穩定性;

    (5)速度檢測精度和穩定性;

    (6)步進電機控制移絲成型精度;

        -由于整機線速度的采集是通過一個每圈一個脈沖的霍爾元件,因此采樣速度波動較大,需要對不同速度段采取不同的采樣方式并做平均優化或者響應的濾波處理;

        -零速啟動時由于錠子負載較重,且機械摩擦力也很大,需要增加變頻器的輸出力矩以達到較快啟動個的效果;

        -張力控制,其實是做速度閉環,如何通過檢測回來的線速度調節羅拉和卷繞的速度做好張力控制;

        -移絲成型,分絲后的絲非常細,且需要卷繞的距離很長一般都是800千米以上,因此對成型有一定的要求,類似粗紗機。

    4.2變頻器參數設置

    變頻器部分關鍵參數見下表:

    功能瑪

    功能說明

    參數值

    功能瑪

    功能說明

    參數值

    羅拉電機

    卷繞電機

    P0.01

    運行通道選擇

    1

    P0.01

    運行通道選擇

    1

    P0.03

    最大頻率

    100

    P0.03

    最大頻率

    100

    P0.04

    上限頻率

    100

    P0.04

    上限頻率

    100

    P0.06

    頻率給定方式

    8

    P0.06

    頻率給定方式

    8

    P1.08

    停車方式

    1

    P1.08

    停車方式

    1

    P4.01

    轉矩提升值

    3

    P4.01

    轉矩提升值

    3

    P6.03

    繼電器輸出功能

    5

    P6.03

    繼電器輸出功能

    5

    P14.00

    通訊地址

    2

    P14.00

    通訊地址

    2

    P14.06

    通訊回復設置

    1

    P14.06

    通訊回復設置

    1

    P2.01

    電機額定功率

    0.1

    P2.01

    電機額定功率

    0.5

    P2.02

    電機額定頻率

    100

    P2.02

    電機額定頻率

    50

    P2.03

    電機額定轉速

    3000

    P2.03

    電機額定轉速

    1390

    5.結束語

    化纖分絲機的前道加彈機每臺機240錠左右,而分絲機每臺加工需要的原來只是加彈機上下來的起重一個錠,因此,分絲機的使用臺數非常龐大,在整機工藝和控制上有較高的要求。本系統變頻器具有短路、過載、過壓、缺相、失速等多種保護和故障輸出功能,能有效保證系統安全高效的運行,值得進一步優化系統和推廣。

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