前言

    印染工業(yè)生產(chǎn)設備基本分四個(gè)部分：前處理（燒毛、冷軋、煮漂、絲光、氯漂等）、染色和印花、后整理、成品設備。前三部分設備大多都是多單元傳動(dòng)聯(lián)合機械，每一單元需一臺電動(dòng)機驅動(dòng)，而各傳動(dòng)單元必須同步運行，保證正常生產(chǎn)，以達到工藝要求。成品設備是由單一電機來(lái)完成，不需同步（原用滑差電機調速控制，現大多用變頻器調速控制）。在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中，工藝要求生產(chǎn)設備保持同步和恒張力控制。生產(chǎn)設備要滿(mǎn)足所加工印染產(chǎn)品的質(zhì)量要求。故先進(jìn)、可靠和經(jīng)濟的電氣控制系統是實(shí)現整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的重要因素。
   
    九十年代，中國生產(chǎn)的印染設備大多都是采用模擬直流調速系統，使用直流調速系統控制主要優(yōu)點(diǎn)是比較經(jīng)濟；缺點(diǎn)是低速同步協(xié)調能力較差、大馬拖小車(chē)能耗大、電機維修工作量大。

    九十年代后期，很多生產(chǎn)印染設備的企業(yè)和直接用戶(hù)為了提高自身產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益，紛紛選擇新的先進(jìn)技術(shù)——變頻同步調速控制系統。

　　一、交流變頻同步調速系統的選擇

    針對印染廠(chǎng)生產(chǎn)環(huán)境的高溫、腐蝕性液（汽）體，使用封閉的交流異步電動(dòng)機和交流變頻同步調速控制技術(shù)是理想的選擇。使用交流變頻調速系統解決了原來(lái)直流調速系統同步協(xié)調能力差、調速范圍小、可靠性較差、維修工作量大等問(wèn)題。

    目前,印染機械設備電氣控制的同步調速系統普遍使用變頻器 + 同步控制器（或DA、AD模塊）+ 松緊架上的程行開(kāi)關(guān)等來(lái)完成。該種控制模式所存在的問(wèn)題如下：

    1、系統成本昂貴；

    2、調試復雜；

    3、維護成本高；

　　4、電氣控制的故障率高；

    深圳市英威騰電氣股份有限公司針對這一缺陷，量身研制了一整套完整的解決方案，開(kāi)發(fā)出一款功能齊全的CHV170系列張力控制型變頻器。印染機械的同步控制由CHV170變頻器處理完成，張力反饋信號直接送入變頻器，英威騰CHV170變頻器內部設計了張力-速度閉環(huán)的模糊PID控制，從外圍上解決了線(xiàn)速度同步控制；在內核控制模式方面又配置了高性能的矢量控制技術(shù)（SVC/VC），能滿(mǎn)足普通變頻器難以達到的低速驅動(dòng)能力，高起動(dòng)轉矩在矢量控制模式下，CHV170變頻器從0.5HZ開(kāi)始就能獲得最大150%起動(dòng)轉矩，變頻器的穩速精度可達+1%。

    英威騰CHV170系列張力控制型變頻器具有良好的低頻轉矩特性，優(yōu)秀的動(dòng)態(tài)響應能力，可實(shí)現高精度的速度控制。

    另外,英威騰CHV170系列變頻器還能進(jìn)行轉矩控制，可實(shí)現低成本,高精度的中心收放卷的張力控制。

    推薦方案的優(yōu)勢：

    1、同步控制技術(shù)先進(jìn)，精度高；

    2、系統調試簡(jiǎn)單；

    3、維護成本低廉；

    4、控制系統可靠性?xún)?yōu)；

    5、系統電氣控制成本低；

    6、三件一體化（同步控制、張力行程控制、變頻器）；

　　二、交流變頻同步調速原理：

    例1、東莞鵬鷗實(shí)業(yè)公司改造的LHM——142高速絲光機，整機傳動(dòng)流程為：1#軋堿——2#軋堿——進(jìn)布軋車(chē)——布夾——出布軋車(chē)——直輥——1#軋車(chē)——1#水箱——2#水箱——1#蒸箱——2#軋車(chē)——2#蒸箱——3#蒸箱——4#蒸箱——3#軋車(chē)——4#軋車(chē)——三柱烘筒——落布，共20個(gè)傳動(dòng)單元。

    原整機采用可控硅調壓裝置及二十臺直流電機組成的多單元同步拖動(dòng)系統，直流電機之間同步控制由松緊架通過(guò)調節勵磁電壓來(lái)實(shí)現同步。采用重錘擺桿控制恒張力，響應較慢，同步性能較差。電氣經(jīng)常出現故障，造成斷布等問(wèn)題，嚴重影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。

    改造后交流變頻同步調速系統全機以布夾為主令單元，布的張力由松緊架原來(lái)的重錘改為汽缸用氣壓控制。調式簡(jiǎn)單，同步性能良好。

    原來(lái)用直流控制造成的經(jīng)常斷布的現象不再發(fā)生。操作工不再為斷布而煩躁，正常生產(chǎn)使產(chǎn)品質(zhì)量穩定，充分提高了生產(chǎn)效率。

    所有同步調速控制都由英威騰CHV170系列張力控制型變頻器來(lái)完成，材料費節省近2萬(wàn)元（如省掉同步器、電線(xiàn)等材料）。操行簡(jiǎn)單方便，經(jīng)濟實(shí)惠。

    如下是工藝和電氣流程圖：

 

    例2、江蘇無(wú)錫聯(lián)昌印染廠(chǎng)的卷染機采用雙電機（放卷+收卷）進(jìn)行對布匹染色加工的控制方案。

    卷染機是一個(gè)典型的中心卷曲控制系統，系統使用英威騰CHV170變頻器和FT-A型電腦數控器,配置通訊卡、PG測速反饋卡。

　　主要性能指標

    1、實(shí)現恒速度，恒張力控制；

    2、自動(dòng)往復卷繞；

    3、慢加速和慢減速功能，速度調節30m/min-120m/min，可任意設定；

    4、張力加減功能，張力調節為30檔（3kg-50kg范圍）；

    5、布厚為0.01mm-2.00mm內任意設定；

    6、自動(dòng)記道；

    7、可選布卷往復轉動(dòng)，擺動(dòng)；

    8、染液溫度控制；

    9、染液循環(huán)；

    10、出布速度設定。

　　主要設定參數如下：

    上卷：記錄上滾筒上布的圈數。

    退卷：記錄退滾筒上布的圈數。

    速度：?jiǎn)挝?M/Min,最大120M/Min。

    張力：張力調節為30檔（3kg-50kg范圍）；

    布厚：?jiǎn)挝?.01mm，指的是單層布的厚度。

    道數：需要運行的道數。

    電氣控制圖：

    例3、廣東大唐印染廠(chǎng)的美國莫里森預縮機，整機的傳動(dòng)流程：進(jìn)布——橡毯——呢毯——落布。

    原電氣控制每一個(gè)傳動(dòng)單元為單獨的直流電源調速控制，電路復雜，調式、維修、操作比較麻煩。比如縮水率系統就有好幾個(gè)儀器才能完成。經(jīng)常出現故障，使用英威騰CHV170變頻器進(jìn)行改造后，復雜的電氣控制變得簡(jiǎn)單化，所有電氣控制直接由變頻器完成。操作簡(jiǎn)單方便、故障率大大降低，充分提高生產(chǎn)效率。

    如下是設備電氣流程圖；
 

    例4、廣東普寧達美印染廠(chǎng)原荷蘭STORK生產(chǎn)的園網(wǎng)印花機，全機分五個(gè)傳動(dòng)單元，12套色，整機的工藝流程:進(jìn)布——印花——烘房——烘筒（另加）——-落布。原機是直流調速控制，（進(jìn)布+印花+烘筒+落布）由調壓器調壓再經(jīng)過(guò)二極管整流供電，烘房由獨立直流電流供電，此電源經(jīng)常出現故障，和主機印花不同步等現象，而且導布速的同步性能較差，造成對花不準確，影響產(chǎn)品品質(zhì)。使用英威騰CHV170變頻器改造后，同步性能極佳，解決了低速不同步、對花難等生產(chǎn)難題，節能效果顯著(zhù)，故障率減少了30%，維修保養的工作量也大大減少。充分提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。

    如下是該機的主電控圖；

　　三、本變頻器同步調調速系統拖動(dòng)的特點(diǎn)

    1、結構精簡(jiǎn)

    使用英威騰的CHV170系列張力控制型變頻器，可以省去松緊架上的限位開(kāi)關(guān)，從而減少一個(gè)故障環(huán)節。不用同步控制器、不用DA或AD模塊，不用電腦主令給定板，又減小了一個(gè)故障環(huán)節。既省材料又省力氣。

    2、經(jīng)濟實(shí)用

    整機傳動(dòng)單元，（選用英威騰CHV170系列張力控制型變頻器）只需花購買(mǎi)變頻器的錢(qián)，就能達到同步調速控制的目的，和其它變頻器相比，每臺機器按十個(gè)傳動(dòng)單元計算，可以節省一萬(wàn)多元，何樂(lè )不為！

    3、高穩定性

    CHV170系列張力控制型變頻器傳遞函數為積分環(huán)節，因加速時(shí)間較小，可近似為比例環(huán)節。交流電機近似為一個(gè)慣性環(huán)節，松緊架為一個(gè)比例環(huán)節，干擾來(lái)自電源電壓及負載波動(dòng)，因變頻器有穩壓功能，且采用矢量控制，干擾量可忽略不計，這樣系統為典型的I型，系統穩定性高。     

    實(shí)用證明，該系統運行時(shí)可靠性高，輸出線(xiàn)性較好，速度平穩。在系統加減速給定時(shí)，松緊架始終保持水平位置，保證系統張力恒定及速度同步的控制要求，最低車(chē)車(chē)速為5米/分，最高車(chē)速設計為100米/分。

    4、理想的調速范圍

    變頻器組成多單元同步調速系統本質(zhì)上為分電源方式，與傳統的印染機械直流共電源方式相比，調速范圍大大增加，CHV170系列張力控制型變頻器在1HZ時(shí)可達100%的額定轉矩,因此理論上調速范圍可達到1:50。導布速為5米/分，最高車(chē)速為100米/分，調速范圍為1：20。

　　四、結論

    使用英威騰CHV170系列張力控制型變頻器同步調速控制系統。我們已成功改造了東莞鵬鷗實(shí)業(yè)公司的LHM-142高速絲光機、汕頭麗禾印染公司的退煮漂聯(lián)合機、嘉興新天紡織印染有限公司的卷染機、浙江海神公司的LMH180皂洗機、廣東海潤印染廠(chǎng)的美國莫里森預縮機、廣東普寧達美印染廠(chǎng)原荷蘭STORK園網(wǎng)印花機等。經(jīng)過(guò)近一年的運行，這套方案的電氣同步調速系統性能良好，故障率大大減少，生產(chǎn)效率提高了10%～25%。由此可見(jiàn)，CHV170系列張力控制型變頻器在印染工業(yè)的應用非常成功。不但給操作工帶來(lái)操作上方便，也給電氣維修技術(shù)人員帶來(lái)捷徑。同時(shí)節省成本，充分提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。

    英威騰CHV170系列張力控制型變頻器是交流同步調速控制的理想選擇!