[00132623]络筒机专用变频器

①课题来源与背景； 本项目的提出基于我国纺织行业所使用的络筒机大部分设备陈旧，生产效率较低，线速度一般在300米/分以下，纱线品质不高，而自动络筒机设备一直被国外少数几家厂商垄断，价格高昂，国内生产的自动络筒机设备普及率不高，且价格相对也是比较高的。因此在客户希望提高生产效率、提高纱线品质，减少人力成本的强烈需求下，对传统络筒机进行电气部分进行改造，在使用机械式导丝器的现状下，提高卷绕线速度，提高纱线品质，减少毛羽。 ②技术原理及性能指标； 技术说明： 本项目技术采用张力传感器实时监测纱线张力变化，根据张力调节超喂电机转速，解决了在络筒过程中纱线因退绕张力变化造成成筒密度不均匀，成筒不美观的问题。引入主动退绕技术，可以更好地实现对纱线的恒张力控制，解决纱线在退绕过程中因过度拉伸印象纱线品质，毛羽多的问题。同时可以灵活控制超喂电机，解决了在络筒过程中随着纱筒的变化，超喂能力不变的问题。 本项目主要具有以下创新点： （1）本项目采用变频调速器一拖三控制技术。 （2）主卷绕恒线速控制。实现纱线在退绕过程中的线速度恒定，在络筒机的压辊上加装脉冲传感器，根据脉冲传感器检测纱线的线速度，通过变频器内部调节器保证线速度的恒定，线速度波动范围可控制在±2米/分钟。 （3）微张力控制，攻克纱线张力小，难检测，易受干扰的难题。 （4）筒到筒主动退绕技术。 主要技术性能指标： 1、频率可调范围：主卷绕：10.00～150.0Hz，超喂：0.00～120.0Hz。 2、变频器过载能力：在150﹪额定电流下持续工作60秒。 3、张力：张力设置范围：0.00～50.00g，张力波动范围：±0.50g。 4、线速度：恒线速设定范围：80～1200m/min，线速度波动范围：±2m/min。 5、步进电机：转速设置：0.1～100.0转/分。 ③技术的创造性与先进性； 本项技术采用了一拖三技术，同时引入张力控制，解决了在络筒过程中纱筒成型不好，纱线密度不均的问题，在同类产品中处于国际先进水平。 ④技术的成熟程度，适用范围和安全性； 由于络筒机对成筒要求：纱筒卷绕密度均匀、无接头、纱疵少、毛羽少，因此需要做足够实验，调节内部参数，以满足用户需求。 1、恒线速锥形筒络筒实验。主卷绕采用恒线速控制方式，目标线速度设置为400米/分，超喂采用线速度跟踪，跟踪系数选择为主卷绕1.5倍，纱线长度设定为40000米，由于计长脉冲传感器在压辊上，因此需要正确设置压辊直径。执行运行指令，机器开始慢起动，主卷绕线速度缓慢达到设定目标值，超喂线速度为600米/分。 在稳定运行状态，纱线实际线速度为400±2米/分，超喂实际线速为600±3米/分，达到预定要求。待满纱之后，观察纱筒，成型较好，纱筒密度基本均匀。 2、主卷绕采用恒线速控制，超喂采用张力控制，进行筒到筒退绕。张力传感器位于超喂和主卷绕之间，张力调节采用正反馈PI调节器，按照要求合理调整PI调节参数。如有需要可自动检测张力0点，并记忆该参数，因此不需要每次开机都要对传感器进行校对。对主卷绕依然按照目标线速400米/分，纱线长度设定40000米。执行运行指令，机器开始慢起动，主卷绕线速度缓慢达到设定目标值，主卷绕稳定运行状态，实际线速度为400±2米/分。超喂电机在张力传感器的作用下，根据张力变化进行快速调整转速，当目标张力设定为5g的时候，超喂电机转速在450米/分上下波动，张力值可控制在5g±0.5g以内，随着卷绕筒不断增大，退绕筒逐渐变小，纱线的退绕张力开始增加，根据张力传感器的调节，增加超喂对纱线的输送能力，超喂线速度增加，保证超喂与主卷绕之间的张力保持基本恒定。待满纱之后，纱筒成型较好，纱线密度比较均匀。 3、工厂实验 2010年1月，通过我们该项目的合作企业向终端客户发送两台络筒机，其中一台24锭，工作方式主卷绕采用恒线速，目标线速度为350米/分，超喂采用线速度跟踪，跟踪系数设定为1.5倍；另一台12锭，工作方式主卷绕采用恒线速，目标线速度为400米/分，超喂采用张力控制，目标张力设定为3g，纱线长度和其他参数根据现场情况进行调整，进行项目验证实验。从生产出第一批产品开始，用户反映纱筒无论在成型还是纱筒密度上都比以前络筒机所生产的产品要好。截止2010年4月中旬，这两台络筒机一直在安全生产，对于采用张力传感器的络筒机，在使用过程中，有因机械振动和纱线张力突变造成厂里传感器失效，在更换传感器之后可继续使用。期间按照用户要求对操作界面进行调整，使整个系统使用更贴近生产一线的操作习惯。 ⑤应用情况及存在的问题； 还需要解决的问题 目前在实现在线自动张力的控制上，其国内张力传感器的寿命和抗干扰方面还是我们亟待解决的问题。 今后研究的方向 自动络筒机在国外已比较普及，但是在国内的普及率还不高，因此开发适合国内市场的高品质自动络筒机的电气部分也是我们今后在络筒机专用产品的开发方向。开发电子导纱器系统，以及更为精准的在线张力控制系统。