早期的卷繞頭為被動(dòng)式,即動(dòng)力驅動(dòng)由壓緊輥提供,這樣就成為典型的表面卷繞,在卷繞的過(guò)程中卷筒直徑逐步增大,而摩擦輥的直徑不會(huì )改變,因此轉速控制對象比較簡(jiǎn)單,一般用同步電機加變頻調速器就能滿(mǎn)足轉速精度的要求。但是高級的卷繞頭要求夾頭直接驅動(dòng),壓緊輥被動(dòng)傳動(dòng),這樣就成為典型的中心卷繞。在中心卷繞中,由于卷筒直徑不斷增大,為保持線(xiàn)速度恒定,轉速需要不斷的減小。無(wú)錫某紡織機械有限公司開(kāi)發(fā)了這樣一種新型的高速卷繞頭,這個(gè)系統的基本電氣控制配置為:G11 變頻器控制夾頭電機和槽筒電機;可編程控制器用的是富士 SPB 系列。
中心卷繞的高速卷繞頭對變頻器的要求可以從卷繞頭的工藝參數推導出來(lái):卷繞頭的最高線(xiàn)速度為 4000 米 / 分鐘,夾頭電機為兩極變頻異步電機,卷筒的初始直徑為 126mm ,最終直徑為 430mm 。
初始卷繞時(shí)卷筒直徑最小,轉速要求最高:
4000 米 / 分鐘
N0= -------------- = 10105 轉 / 分鐘,從而可以推導出變頻器的最高輸出頻
0.126 米 / 轉
率為 170Hz 。
其次,為保證± 1 米的控制精度要求,對變頻器的輸出頻率分辨率有基本要求,當卷筒直徑最大時(shí),有最大的頻率分辨率要求:
1 米 / 分鐘
± 1 米線(xiàn)速度,對應轉速波動(dòng) = ±------------------ ≈ 0.740256 轉 / 分鐘;
0.43 米 / 轉
0.740256 轉 / 分鐘
對應的頻率波動(dòng) = ±------------------------ ≈ ± 0.0123Hz ;
60 轉 /Hz
A11 變頻器的分辨率為 0.01Hz ,能很好滿(mǎn)足其工藝要求。
由于客戶(hù)卷繞頭上的測速反饋裝置反饋脈沖頻率過(guò)低,而無(wú)法實(shí)現穩定的閉環(huán)矢量控制,在這種控制結構下,變頻器要設為單純的頻率變換器,輸出頻率完全等于輸入頻率,而特殊電機曲線(xiàn)的設置值按夾頭變頻電機的名牌值和負載特性調整到最佳值。
為了達到最高頻率給定精度, PLC 需要通過(guò)串行通訊口控制變頻器,A11變頻器可以支持多種現場(chǎng)總線(xiàn)通訊協(xié)議,可以方便的與各種 PLC 進(jìn)行通訊,但在實(shí)際應用中,考慮的實(shí)際的成本,最終采用的經(jīng)濟的 RS485 通訊,通訊協(xié)議為標準的 MODBUS RTU 總線(xiàn)協(xié)議。
因為卷繞頭的卷筒直徑是在連續變化的,所以要實(shí)現穩定的線(xiàn)速度控制,用傳統的 PID 閉壞控制,速度會(huì )有靜差,不過(guò)在其公司技術(shù)人員的緊密配合下,這個(gè)問(wèn)題被很好的解決了。
橫動(dòng)槽筒控制也是高速卷繞頭這一產(chǎn)品獲的成功的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn),以恒速控制槽筒,在特定的卷筒直徑時(shí)會(huì )產(chǎn)生迭紗現象,所以通常要求橫動(dòng)槽筒變頻器輸出的頻率一直波動(dòng)變化, A11 具有擺頻功能,很好的滿(mǎn)足卷繞的特殊要求。
結束語(yǔ)
A11變頻器的高精度和高性能,以及分銷(xiāo)商強大的技術(shù)支持使A11變頻器成為高速卷繞頭的理想驅動(dòng)器,隨著(zhù)中國化纖機械工業(yè)的飛速發(fā)展,安邦信變頻器將有一個(gè)美好的明天。