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张力节制变频收卷的节制道理及在纺织行业的利用

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张力节制变频收卷的节制道理及在纺织行业的利用
   相干品牌: 台达
   相干产物: 变频器
   更新时辰: 2007-7-23 16:25:59
   点击次数: 38
 

摘 要:本文首要先容了张力节制变频收卷的节制道理,此手艺可以或许或许使得在纺织行业中收卷的全部进程很不变,防止小卷时张力过大;大卷启动时松纱的景象。 

一. 媒介 :

  用变频器做恒张力节制的本色是闭环矢量节制,即加编码器反映。对收卷来讲,收卷的卷经是由小到大变更的,为了保障恒张力,以是请求机电的输入转距要由小到大变更。同时在差别的操纵进程,要遏制响应的转距弥补。即小卷启动的刹时、加快、加快、泊车,大卷启动时,要在差别卷经时遏制差别的转距弥补,如许就可以或许使得收卷的全部进程很不变,防止小卷时张力过大;大卷启动时松纱的景象。

二.张力节制变频收卷在纺织行业的利用及工艺请求

2.1 传统收卷装配的弊病

  纺织机器如:浆纱机、浆染结合机、并轴机等装备城市有收卷的关键。传统的收卷都是接纳机器传动,由于机器的同轴传动对机器的磨损长短常严峻的,据领会,用于同轴传动局部的机器均匀寿命根基上是一年摆布。并且常常要保护,保护的时辰也长短常费事的,不只华侈人力并且保护用度很高,给客户带来了良多的便利。特别是纺织装备根基上是开机后不许可半途泊车的,如发生不测环境必要泊车会构成很大的华侈。在这类环境下,张力节制变频收卷起头逐步代替传统的机器传动体系。

2.2 张力节制变频收卷的工艺请求

(1)在收卷的全部进程中都坚持恒定的张力。张力的单元为:牛顿或千克力。
(2)在启动小卷时,不能由于张力过大而断纱;大卷启动时不能松纱。
(3)在加快、加快、遏制的状况下也不能有上述环境呈现。
(4)请求将张气力化,即能设定张力的巨细(力的单元),能显现现实卷径的巨细。    

2.3 张力节制变频收卷的长处

(1)张力设定在人机上设定,人道化的操纵,单元为力的单元:牛顿。
(2)利用进步前辈的节制算法:卷径的递归运算;空心卷径激活时张力的线性递减;张力锥度计较公式的利用;转矩弥补的静态调剂等等。
(3)卷径的及时计较,切确度很是高,保障收卷机电输入转矩的光滑机能好。并且在计较卷径时插手了卷径的递归运算,在操纵失误的时辰,能本身改正卷径到准确的数值。
(4)由于收卷装配的动弹惯量是很大的,卷径由小变大时。若是操纵职员遏制加快、加快、泊车、再激活时很轻易构成爆纱和松纱的景象,将间接致使纱的品质。而遏制了变频收卷的革新后,在上述各类环境下,收卷都很不变,张力一向恒定。并且颠末PLC的处置,在特定的静态进程,插手一些静态的调剂办法,使得收卷的机能更好。
(5)在传统机器传动收卷的根本上改构成变频收卷,很是简洁并且造价低,根基上不需对原无机器遏制革新。革新周期小,根基上两三天就可以或许装置调试实现。
(6)降服了机器收卷对机器磨损的弊病,耽误机器的利用寿命。便利保护装备。
  
图1 体系组成及体系框图  

三. 变频收卷的节制道理及调试进程

3.1 卷径的计较道理

  按照V1=V2来计较收卷的卷径。由于V1=ω1*R1, V2=ω2*Rx。由于在不异的时辰内由测长辊走过的纱的长度与收卷收到的纱的长度是相称的。即L1/Δt=L2/Δt,Δn1*C1=Δn2*C2/i(Δn1---单元时辰内牵引机电运转的圈数、Δn2---单元时辰内收卷机电运转的圈数、C1---测长辊的周长、C2---收卷盘头的周长、i---加快比) Δn1*π*D1=Δn2*π*D2/i D2=Δn1*D1*i/Δn2,由于Δn2=ΔP2/P2(ΔP2---收卷编码器发生的脉冲数、P2---收卷编码器的线数)。Δn1=ΔP1/P1取Δn1=1,即测长辊转一圈,由霍尔开关发生一个旌旗灯号接到PLC。那末D2=D1*i*P2/ΔP2,如许收卷盘头的卷径就获得了。

3.2收卷的静态进程阐发

  要能保障收卷进程的安稳性,不管是大卷、小卷、加快、加快、激活、泊车都能保障张力的恒定。必要遏制转矩的弥补。全部体系要激活起来,起首要降服静磨擦力所发生的转矩,简称静磨擦转矩,静磨擦转矩只在激活的刹时起感化;一般运转时要降服滑动磨擦力发生地滑动磨擦转矩,滑动磨擦转矩在运转傍边一向都存在,并且在低速、高速时的巨细是不一样的。必要遏制差别巨细的弥补,体系在加快、加快、泊车时为降服体系的惯量,也要遏制响应的转矩弥补,弥补的量与运转的速率也有响应的比例干系。在差别车速的时辰,弥补的系数是差别的。即加快转矩、加快转矩、泊车转矩、激活转矩;降服了这些身分,还要降服负载转矩,经由进程计较出的及时卷径除以2再乘以设定的张力巨细,颠末加快比折算到机电轴。如许就阐发出了收卷全部进程的转矩弥补的进程。总结:机电的输入转矩=静磨擦转矩(激活刹时)+滑动磨擦转矩+负载转矩。(1)在加快时还要加上加快转矩;(2)在加快时要减去加快转矩。(3)泊车时,由于是通进程控加快至设定的最低速,以是泊车转矩的弥补同加快转矩的处置。

3.3转矩的弥补规范

(1)静磨擦转矩的弥补
由于静磨擦转矩只在激活的刹时存在,在体系激活后就消逝了。是以静磨擦转矩的弥补是以计较后机电输入转矩乘以必然的百分比遏制弥补。
(2)滑动磨擦转矩的弥补
滑动磨擦转矩的弥补在体系运转的全部进程中都是起感化的。弥补的巨细以收卷机电的额外转矩为规范。弥补量的巨细与运转的速率有干系。以是在法式中处置时,要分段遏制弥补。
(4)加加快、泊车转矩的弥补
弥补硬一收卷机电的额外转矩为规范,响应的弥补系数应当比拟不变,变更不大。

3.4计较傍边的公式计较

(1)已知空芯卷径Dmin=200mm,Dmax=1200mm;线速率的最大值Vmax=90m/min,张力设定最大值Fmax=50kg(约即是500牛顿);加快比i=9;速率的限制以下:由于:V=π*D*n/i(对收卷机电)=>收卷机电在空芯卷径时的转速是最快的。以是:90=3.14*0.2*n/9=>n=1290r/min;

(2)由于咱们晓得变频器任务在低频时,交换异步机电的特征不好,激活转矩低并且非线性。是以在收卷的全部进程中要尽可以或许防止收卷机电任务在2HZ以下。是以:收卷机电有个最低速率的限制。计较以下:对四极机电而言其同步转速为:n1=60f1/p=>n1=1500r/min。 =>2HZ/5HZ=N/1500=>n=60r/min。当到达最大卷径时,可以或许求出收卷全部进程中运转的最低速。V=π*D*n/i=>Vmin=3.14*1。2*60/9=25.12m/min。张力节制时,要对速率遏制限制,不然会呈现飞车。是以要限速。

(3)张力及转矩的计较以下:若是F*D/2=T/I=>F=2*T*i/D对22KW的交换机电,其额外转矩的计较以下:T=9550*P/n=>T=140N。m。以是Fmax=2*140*9/0.6=4200N。(此中P为额外功率,n为额外转速)。

(4)调试进程:
●先对机电遏制自整定,将机电的定子电感、定子电阻等参数读入变频器。
●将编码器的旌旗灯号接至变频器,并在变频器上设定编码器的线数。而后用面板给定频次和
启停节制,察看显现的运转频次是不是在设定频次的摆布动摇。由于应用死轮回矢量节制时,运转频次老是在参考编码器反映的速率,最大限制的靠近设定频次,以是运转频次是在设定频次的四周震动的。
●在法式中设定空芯卷径和最大卷径的数值。经由进程后面卷径计较的公式算出机电尾部所加编码器发生的最大脉冲量(P2)和最低脉冲量 ( P2 )。经由进程算出的最大脉冲量对收卷机电的速率遏制限制,由于变频器用作张力节制时,若是错误最高速遏制限制,一旦呈现断纱等环境,收卷机电会飞车的。最低脉冲量是为了防止收卷变频器运转在2Hz以下,由于变频器在2Hz以下运转时,机电的转距特征很差,会呈现发抖的景象。
●经由进程后面阐发的全部收卷的静态进程,在差别卷径和差别运转速率的各个阶段,遏制必然的转距弥补.弥补的巨细,可以或许以机电额外转距的百分最近设定。

五.真实的张力节制.

5.1 张力节制的界说

所谓的张力节制,浅显点讲便是要能节制机电输入多大的力,即输入几多牛顿。反映到机电轴即能节制机电的输入转距。
5.2 真实的张力节制差别于靠前后两个能源点的速率差构成张力的体系,靠速率差来调理张力的本色是对张力的PID节制,要加张力传感器。并且在巨细卷启动、遏制、加快、加快、泊车时的调理不可以或许做到象真实的张力节制的结果,张力不是很不变。必定会影响生产生产物的品质。

六.变频收卷对变频器机能的请求
(1)变频收卷的本色是要实现张力节制,即能节制机电的运转电流,由于三相异步机电的输入转距T=CmφmIa,与电流成反比。并且当负载有渐变时可以或许或许保障机电的机器特征曲线比拟硬.以是必须用矢质变频器,并且必必要加编码器死循关键制。

(2)市场上能遏制张力节制变频收卷的变频器首要有: 安川、艾默生、伦次等。艾默生TD3300便是一款收放卷公用的变频器,台达V+系列的变频器正在推出本身的收放卷公用的变频器,总结收放卷公用变频器的良多首要功效和参数并且插手了本身的算法,具备本身的特色,加下台达在天下的联保办事可以或许或许处置客户的后顾之忧。应当是客户不错的挑选。

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