1 引言
粗紗機(jī)" title="粗紗機(jī)">粗紗機(jī)是紡紗體系中不可缺少的工序,。對于粗紗機(jī)紡紗性能等方面的技術(shù)進(jìn)步，國內(nèi)外做了許多研究,，并取得巨大進(jìn)展,，尤其在20世紀(jì)后期，由于電子計算機(jī)技術(shù),、傳感技術(shù)特別是變頻調(diào)速技術(shù)" title="變頻調(diào)速技術(shù)">變頻調(diào)速技術(shù)在粗紗機(jī)上的應(yīng)用,，以及粗紗機(jī)牽伸、加壓,、卷繞成形等紡紗技術(shù)在不斷改進(jìn),，當(dāng)代新型粗紗機(jī)已發(fā)展成高速度、高質(zhì)量,、高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代化粗紗機(jī),。隨著新型變頻器的不斷推陳出新,，變頻調(diào)速技術(shù)日新月異，為滿足粗紗機(jī)的負(fù)載特性及工藝要求提供了良好條件,，變頻器理想的控制功能再加上電腦的配合也簡化了粗紗機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu),，為實(shí)現(xiàn)多電機(jī)控制提供了條件，為實(shí)現(xiàn)粗紗機(jī)的高速化和機(jī)電一體化開辟了道路,。
2 粗紗機(jī)介紹及相關(guān)功能需求
潤發(fā)集團(tuán)公司下屬紡織分廠引進(jìn)了天津紡織機(jī)械廠生產(chǎn)的TJFA458A型粗紗機(jī)30臺,，該機(jī)型性能之優(yōu)，被國內(nèi)外用戶所公認(rèn),。該機(jī)型在功能操作方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢,，設(shè)備集編程控制、交流變頻調(diào)速,、伺服跟蹤控制等先進(jìn)技術(shù)于一體,，自使用以來，電氣控制系統(tǒng)" title="控制系統(tǒng)">控制系統(tǒng)運(yùn)行良好,，故障率低,，易于維護(hù)。電氣控制系統(tǒng)由PLC可編程控制器、變頻器,、換向控制,、電磁離合器、紅外光電探測器組成,。該控制系統(tǒng)分別由電纜進(jìn)行連接通信,，對設(shè)備的換向、運(yùn)轉(zhuǎn),、落紗部分進(jìn)行控制,，完成機(jī)器的正常動作程序。主機(jī)采用日本明電變頻器,，具有操作顯示,、頻率修改、查看功能碼" title="功能碼">功能碼,、功能碼重新設(shè)定,、功能碼設(shè)定、故障顯示等功能,。
新型TJFA458A粗紗機(jī),，以這種高性能" title="高性能">高性能為基礎(chǔ)，不斷改進(jìn),，確立了國內(nèi)領(lǐng)先的穩(wěn)固地位,。特別是高質(zhì)量明電變頻器在該機(jī)型上的應(yīng)用，達(dá)到了追求粗紗質(zhì)量的提高,，降低單錠成本的要求,。該機(jī)型采用新型封閉式高速錠翼，機(jī)電結(jié)合式成形結(jié)構(gòu),，采用可編程序控制器和變頻器控制,。慢速啟動,滿紗自動控制，實(shí)現(xiàn)定長,、定位,、定向停車。PV4液晶顯示,，品種適應(yīng)性強(qiáng),，適紡純棉、純滌,、純粘及其混紡,。纖維長度22－65毫米。額定功率低,，主電機(jī)為8.6kW,，全機(jī) 14.2kW（含巡回式清潔器）,。是同類產(chǎn)品中最低者。傳動平穩(wěn),，機(jī)器振動小,。下面是該機(jī)型具體工藝參數(shù)，見表1,。
3 粗紗機(jī)采用明電舍變頻調(diào)速系統(tǒng)后的效果
明電變頻器在該機(jī)型粗紗機(jī)上使用后,，成為了理想的慢速啟動裝置。在以往諸多的慢速啟動裝置中,，無論是油壓,、離合器摩擦片式、單相電抗器式,，還是雙向可控硅式都是電機(jī)在額定電壓380V,、標(biāo)準(zhǔn)頻率為50 Hz條件下進(jìn)行啟動，其強(qiáng)大的啟動轉(zhuǎn)矩,，靠上述裝置去軟化,、吸收、抵消,，不管哪一種都要付出代價,，這不僅是增加一套裝置，花費(fèi)成本,，更主要的是帶來負(fù)面效應(yīng),，如發(fā)熱及相關(guān)危害等。變頻器的原理不是軟化,、吸收,、抵消，而是靠其本身的設(shè)置來完成的,。如我們設(shè)置變頻器的啟動頻率為1Hz，按變頻器的U／F曲線,，則啟動電壓僅為7.6V,，我們再設(shè)啟動時間，如15s,，照此,，粗紗機(jī)將從1 Hz開始啟動，電壓從7.6V開始,，在15s內(nèi)頻率從1Hz到50Hz,，電壓從7.6V到380V，不難想像其啟動是平滑的,，可以說啟動瞬間的沖擊就不存在了,，無疑因開車而引起的細(xì)節(jié)和斷頭將降低到最低程度。
明電變頻器在粗紗機(jī)上使用，還可實(shí)現(xiàn)定位停車,。粗紗機(jī)在紡紗過程中有三種情況停車：光電斷頭停車,、滿紗停車和人為停車。無論哪一種停車,，都將按下述程序進(jìn)行,，在停車設(shè)置的時間內(nèi)（如12s）頻率從50Hz減小到3Hz-3Hz，使粗紗機(jī)車速降至爬行速度,。待轉(zhuǎn)到所設(shè)置的位置,，由定位傳感器發(fā)出信號才停車。這樣可充分發(fā)揮變頻器的作用,，一是低速定位容易,、準(zhǔn)確，方便擋車工再接頭操作,，二是低速停車,，可以防止和減少因高速停車所引發(fā)細(xì)節(jié)的產(chǎn)生。改變車速容易,、快捷,，只須在變頻器操作面板上用按鍵設(shè)置即可，便于工藝參數(shù)和其他參數(shù)（如運(yùn)轉(zhuǎn)頻率,、錠子轉(zhuǎn)速及電機(jī)電流）的監(jiān)測,，方便了管理。
粗紗機(jī)應(yīng)用明電變頻器后節(jié)能效果也很明顯,，突出表現(xiàn)在電機(jī)溫升大幅度降低,，在長期運(yùn)轉(zhuǎn)情況下，其表面溫度僅與人體溫度相當(dāng),，一般變頻器控制的電機(jī)啟動電流不超過1.5倍額定電流,，通常說變頻器在生產(chǎn)中使用可節(jié)電10％-30％。在粗紗機(jī)上安裝使用后須進(jìn)一步確認(rèn),。粗紗機(jī)使用明電變頻器后,，機(jī)械故障和電氣故障明顯降低。從理論上和實(shí)踐上都證明了這一點(diǎn),，前者是因為啟動,、制動柔和，沖擊力幾乎沒有,，齒輪磨損和頂絲松動少,，另外因有了錠翼定位停車，擋車工點(diǎn)動也少了,。即使用點(diǎn)動,，也不會有沖擊,，電氣故障降低更突出，因為過去容易出故障的帶觸點(diǎn)的接觸器和繼電器都被變頻器取代,，而變頻器本身的故障率極低,。圖1為整個控制系統(tǒng)方框圖。
4 明電舍變頻器具體應(yīng)用和參數(shù)設(shè)置
2000年日本明電舍株式會社就推出矢量控制技術(shù)" title="控制技術(shù)">控制技術(shù)的VT230S系列變頻器（0.4-660kW）,完美的矢量控制技術(shù),、電流跟蹤控制技術(shù),、磁通補(bǔ)償功能保證了變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)差補(bǔ)償減少了因負(fù)載變化引起的轉(zhuǎn)速波動,，電機(jī)自適應(yīng)功能,、自動整定電機(jī)參數(shù)，使變頻器同電機(jī)一體化,。其功率范圍廣闊：0.4～660kW /400V系列,，調(diào)速范圍寬：0.1～440Hz ，特長加減時間：0.01～60,000秒,，帶有參數(shù)拷貝/比較功能,、內(nèi)置 PID控制器、內(nèi)置多泵控制器,、內(nèi)置程序控制器,。PWM軟聲調(diào)諧專利，完全環(huán)?；漠a(chǎn)品,。而且一機(jī)多能：無傳感器矢量控制、有傳感器高性能矢量控制,、PM 電機(jī)節(jié)能驅(qū)動,、V/F恒轉(zhuǎn)矩控制（最大轉(zhuǎn)矩提升）、V/F變轉(zhuǎn)矩控制動態(tài)啟動功能可自動跟蹤電機(jī)轉(zhuǎn)速并投入運(yùn)行,，切換控制簡便易行,。適用于JIS、 JEC,、JEM,、CE、UL等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,，在國內(nèi)引進(jìn)成套設(shè)備中大量采用.新增了PROFIBUS接口,，方便于網(wǎng)絡(luò)連接,?？煞蛛x式操作器、數(shù)碼旋鈕功能的遙控式面板和快速旋轉(zhuǎn)菜單,。操作器采用大型飛梭旋鈕,使操作更加便利,。操作器可簡單取下,配合延長線可置于變頻器以外的地方,。還有比較重要的一點(diǎn)就是節(jié)能效果非常好，下面是該型號變頻器具體應(yīng)用于粗紗機(jī)控制系統(tǒng)的接線圖和詳細(xì)參數(shù)設(shè)定值,。
圖2粗紗機(jī)變頻器控制線路圖
表2 粗紗機(jī)明電舍變頻器主要參數(shù)設(shè)定表
5 結(jié)束語
高性能變頻調(diào)速技術(shù)在粗紗機(jī)上的使用,，近年來已得到廣大紡織廠的認(rèn)同，尤其是該系列懸錠粗紗機(jī),，具有高速,、大卷裝和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)的特點(diǎn)，再配上變頻器控制,，其設(shè)備性能優(yōu)勢將得到更好的發(fā)揮,。降低了故障率和維修費(fèi)用，現(xiàn)代化粗紗機(jī)大都實(shí)現(xiàn)了計算機(jī)控制系統(tǒng)的變頻調(diào)速技術(shù),，從而簡化了粗紗成形機(jī)構(gòu),，使機(jī)器結(jié)構(gòu)簡化，變頻電機(jī)在PLC控制指令下運(yùn)行,，從根本上消除了開關(guān)車粗紗細(xì)節(jié),，實(shí)現(xiàn)了粗紗卷繞張力調(diào)節(jié)，提高了成紗質(zhì)量,，防細(xì)節(jié)效果十分明顯,。并步入粗紗卷繞技術(shù)的高科技化。