艾默生变频器应用在分纱络筒机

　　分纱络筒机是针织牛仔、牛仔面料或牛仔绣花生产中的关键设备。分纱络筒机就是将每盘上形成片状40~50根的纱线，以放卷形式单根地均匀地卷绕成40~50个筒子纱的设备。因为纱线张力非常小，退绕轴盘在满轴时半径很大，大约在800毫米~1000毫米，所以在中心放卷的过程中，随着卷径的不断减小，放卷电机的速度必须不断增大，与此同时，设备还要保证纱线张力相对平稳，防止加、减速过程中出现线缠绕、绷断现象。对于放卷系统而言，进行张力控制是核心技术，这也是变频调速的难点。目前，中心卷取zui常用的控制方式为速度控制卷取（SPW）和电流控制卷取（CPW）。采用速度控制卷取（SPW）时，PID通过测力传感器的张力反馈，或调节辊的位置反馈，来修正速度给定；采用电流控制卷取（CPW）时，PID调节张力给定，这一类型的控制系统一般是开环的。对如此复杂的张力控制系统，变频技术必须能实现将复杂的交流异步电机的数学模型简单化的功能；考虑张力反馈信号的延后和超调，将卷绕张力控制过程的动态参数描述成时变函数，保证张力或转矩闭环的抗波动能力高、即时调节性好。
　　
　　艾默生TD3300张力控制变频器不仅具有TD3000矢量变频器的所有性能，而且还可实现张力闭环控制和张力开环控制，以满足各种卷取和放卷要求。该变频器可实现包括线速度计算、绕圈计算、模拟设定、上位机给定等卷径的计算，人机友好交互功能的卷径模拟输出以及包括脉冲输入、模拟输入、数字输入等多种线速度测量等功能，同时它还可实现张力锥度的设定、转矩补偿、在线换卷等任务。
　　
　　TD3300张力控制变频器的张力控制方式主要有张力闭环控制（需要张力传感器、增加成本，但控制精度zui高）；间接张力控制一（需要卷径传感器、增加成本，但控制精度较高）；间接张力控制二（成本较低、控制精度较高）；间接张力控制三（成本较低、控制精度差）等四种。此四种方案的配置主要是考虑系统的张力控制精度要求、系统的成本要求等因素，用户可以根据实际情况决定采用哪种张力控制方式。
　　
　　艾默生CTTD3300变频器控制系统中选用了经济而实用的间接张力控制一：即张力闭环控制方案1（速度模式）（F3.06=1），它通过调节电机转速实现张力恒定。具体过程为，由纱线的线速度和纱轴的当前卷径计算出同步匹配频率指令，然后通过张力检测装置反馈的张力信号，以张力设定值构成PID闭环，进而调整变频器的频率指令。纱线线速度（即送纱辊电机的线速度）由前一级线速度检测模块获得，通过AI1口进入变频器TD3300，卷径应选用外部卷径传感器，卷径信号通过模拟输入口AI2输入，模拟输入对应0~zui大卷径（F8.09）。此方案能比较准确的实现同步匹配频率指令，减少PID调节器的调节量，使系统更稳定。TD3300张力控制的矢量型变频器使分纱络筒机车速可达350~450m/min，而且系统非常稳定可靠。该设备已成为国内针织牛仔纱、靛蓝关键绣花纱生产企业的关键设备并为厂家创造了巨大的产品附加值。
　　
　　（来源：中国纺织报）