1.引言
在傳統的粗紗機傳動(dòng)系統中，多采用機械齒輪傳動(dòng)方式以達到生產(chǎn)工藝對各傳動(dòng)單元同步運轉的要求。這一傳動(dòng)方式存在著(zhù)很多局限和不足，諸多粗紗機的制造廠(chǎng)商也在著(zhù)力開(kāi)發(fā)新的傳動(dòng)和控制技術(shù)以滿(mǎn)足對其生產(chǎn)工藝的要求。
多電機型粗紗機，取消傳統的錐輪變速機構和成形換向機構，簡(jiǎn)化機械結構，采用工控機或PLC和變頻驅動(dòng)技術(shù)，實(shí)現粗紗卷繞規律。目前進(jìn)入市場(chǎng)并能為用戶(hù)廣泛接受、使用的有：兩電機傳動(dòng)、三電機傳動(dòng)，以及四電機傳動(dòng)型粗紗機。
圖1 太行四變頻粗紗機控制系統
2.控制要求
本文僅以英威騰變頻器在某棉紡廠(chǎng)粗紗機改造使用現場(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(hù)需求兩臺11千瓦變頻器控制錠翼電機和筒管電機，兩臺4千瓦變頻器控制羅拉電機和龍筋升降電機，四臺變頻器采用共直流母線(xiàn)的方式，并在系統中添加了一個(gè)較大的整流橋，變頻器采用直流供電。其中對變頻器及控制要求主要包括：
a)低頻轉矩輸出較大。
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(chē)。
d)減速同步停車(chē)的減速時(shí)間精確到小數點(diǎn)后兩位。
e)通訊性能優(yōu)異，多臺變頻器通訊，抗干擾性能好。
圖2 應用現場(chǎng)
3.英威騰Goodrive35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?jì)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、變頻器電機、直驅電機等，可以為用戶(hù)減少庫存，不再需要為不同的電機備用不同變頻器的庫存；具有準確的電機參數自學(xué)習功能，支持旋轉自學(xué)習與靜態(tài)自學(xué)習，其中靜態(tài)自學(xué)習可以在電機無(wú)法脫開(kāi)負載的場(chǎng)合準確的學(xué)習電機的參數；具有先進(jìn)的全程三相調制方式，使電機運行更平穩，噪音更??；其他的特性參數、功能如下表所示：
| 調速比 | 1:1000 |
| 速度控制精度 | ±0.02% |
| 伺服控制 | 脈沖串給定，任意位置定位控制 |
| 轉矩響應 | <10ms |
| 轉矩控制精度 | ≤5% |
| 起動(dòng)轉矩 | 0.00Hz/200% |
| 過(guò)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 |
| 分頻輸出 | 編碼器脈沖分頻輸出（H1，D1型端子）。 |
| 速度/位置模式切換 | 支持端子切換 |
| 編碼器 |
A1型變頻器支持200kHz，B1,C1型變頻器支持100kHz， D1型變頻器支持500kHz，H1型變頻器支持300kHz |
| 定位性能 | 支持Z脈沖及光電開(kāi)關(guān)定位，定位準確無(wú)超調 |
整個(gè)系統是由控制器給變頻器運行命令的.Goodrive35系列變頻器在閉環(huán)矢量控制上性能優(yōu)異。
4.1系統調試
調試主要要解決幾個(gè)問(wèn)題：
(1)是多臺變頻器大數量的通訊問(wèn)題。
(2)是低頻力矩輸出能力。
(3)掉電時(shí)的四臺變頻器能同步停車(chē)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，系統采用一臺工控機的方式，首先將PLC的命令發(fā)給工控機，然后工控機通過(guò)四個(gè)通訊端口同時(shí)發(fā)送給四臺變頻器，實(shí)現命令發(fā)送和響應的同步；
● 輸入電機參數，準確的參數自學(xué)習，設置好基本參數，開(kāi)環(huán)試運行，檢驗電機運行性能，和編碼器線(xiàn)的方向，如果反向改變P20.02參數。切換到閉環(huán)，觀(guān)察電機運行性能和穩定性，如有波動(dòng)及時(shí)調整；
● 每次自然原因引起的斷紗后都要重新啟動(dòng)，因此粗紗機整個(gè)工作周期會(huì )頻繁的啟停多次，對加速過(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(xiàn)張力不穩。通過(guò)修改四臺變頻器的速度環(huán)參數能夠改變此性能；
● 四臺變頻器通過(guò)共直流母線(xiàn)的方式，在系統突然斷電的時(shí)候由大慣量變頻產(chǎn)生的電量供給四臺變頻器維持較短的時(shí)間，變頻器在這較短的時(shí)間內通過(guò)實(shí)現設置的減速停車(chē)時(shí)間，同步停車(chē)。通過(guò)修改非標參數P08.05選擇合適的減速時(shí)間；
● 配合CCD張力傳感器實(shí)現張力的閉環(huán)控制，實(shí)時(shí)調節變頻器輸出。
4.2變頻器參數設置
變頻器部分關(guān)鍵參數見(jiàn)表1。
表1：Goodrive35參數設置情況表
| 功能瑪 | 功能說(shuō)明 | 參數值 | 功能瑪 | 功能說(shuō)明 | 參數值 |
| P0.00 | 速度控制模式 | 3 | P3.21 | 制動(dòng)轉矩 | 220 |
| P0.01 | 運行通道選擇 | 2 | P5.04 | S4端子功能 | 62 |
| P0.03 | 頻率 | 100 | P8.26 | 斷電減速停機使能 | 1 |
| P0.04 | 上限頻率 | 100 | P11.03 | 過(guò)壓失速保護 | 1 |
| P0.06 | 頻率源給定方式 | 8 | P20.01 | 編碼器線(xiàn)數 | 4096 |
| P0.11 | 加速時(shí)間 | 3 | P20.02 | 編碼器方向 | 1 |
| P0.12 | 減速時(shí)間 | 3 | |||
| P3.00 | 速度環(huán)比例增益1 | 26 | |||
| P3.01 | 速度環(huán)積分時(shí)間1 | 0.15 | |||
| P3.02 | 切換低點(diǎn)頻率 | 2 | |||
| P3.03 | 速度環(huán)比例增益2 | 40 | |||
| P3.04 | 速度環(huán)積分時(shí)間2 | 0.1 | |||
| P3.05 | 切換高點(diǎn)頻率 | 5 |
本系統變頻器具有短路、過(guò)載、過(guò)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。
5.結束語(yǔ)
四變頻粗紗機是目前粗紗機的主流機型，也是對變頻器要求很高的設備，通過(guò)在粗紗機上的良好應用，不論對我們變頻器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。
核心技術(shù)，然自?xún)刃?
科恩電氣
科恩眾和