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國產(chǎn)變頻器在捻股機(jī)上的應(yīng)用

2015年10月15日 09:26點(diǎn)擊:1799作者:廣州七喜智能設(shè)備有限公司來源:>>進(jìn)入該公司展臺

  一.捻股機(jī)概述
  
  捻股機(jī)是將若干金屬絲按一定捻距和捻向絞擰成股的設(shè)備,它由傳動裝置、捻制機(jī)體、壓線瓦裝置、牽引裝置、安全和停車裝置、收排線裝置等主體部件及起重機(jī)、焊接機(jī)、切割機(jī)等一系列輔助機(jī)械組成。通常所說的捻股機(jī)指其主體部分而不包含輔助機(jī)械。捻股機(jī)按機(jī)體結(jié)構(gòu)類型有筐籃式、管式和無管式等幾種。如下圖所示:
  

 
  框籃式和管式捻股機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖:
  



 
  管式捻股機(jī)應(yīng)用較多,現(xiàn)主要談該機(jī)型。如圖,管式捻股機(jī)由放線、主機(jī)筒體、變速和牽引、收線、電器控制等部分組成,機(jī)體由一節(jié)或數(shù)節(jié)筒體組成。載線工字輪在機(jī)體內(nèi)沿中心呈一字形排列。工字輪放線時(shí)始終保持水平狀態(tài)。筒體的高速旋轉(zhuǎn)與牽引裝置產(chǎn)生的直線牽引相配合,使鋼絲產(chǎn)生螺旋線纏繞和股的直線運(yùn)動,形成了具有一定捻距的股,從而完成了股的基本捻制動作。與筐籃式機(jī)相比,捻制原理相同,但結(jié)構(gòu)卻有顯著改進(jìn)。管式捻股機(jī)簡體體積小,重心低,轉(zhuǎn)動慣量小,運(yùn)轉(zhuǎn)速度快,噪聲低,運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),操作方便,適合大部分繩股,特別是線接觸鋼繩股和鋼絞線的捻制。添加一些裝置,還可捻制面接觸鋼絲繩股、異形股。管式捻股機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)400~5000r/min,按機(jī)筒節(jié)數(shù)的多少和設(shè)備功率的大小,可組成6~36個(gè)工字輪的捻股機(jī),zui多可達(dá)48個(gè)工字輪,機(jī)體長達(dá)60m。管式機(jī)工字輪外緣直徑為100~630mm。
  
  捻股機(jī)的傳統(tǒng)傳動方式為機(jī)械傳動,筒體由一臺電動機(jī)牽動,變速和牽引則由主電動機(jī)通過地軸機(jī)械連接以及減速箱速比變化后將動力傳至牽引部分,這樣獲得牽引轉(zhuǎn)速和筒體旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速間不同的相對轉(zhuǎn)速差,zui終實(shí)現(xiàn)捻出不同的捻距鋼絲繩。機(jī)械傳動方式效率低,故障率高,維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用大,用變速箱調(diào)節(jié)檔位,操作不便、體積大,調(diào)節(jié)是有級的。在捻股過程中,鋼絲張力會變化,機(jī)械傳動方式不能隨著張力反饋調(diào)整。有些捻股機(jī)的電機(jī)用繞線式異步電動機(jī)拖動,在轉(zhuǎn)子繞阻中串入電阻,起動時(shí),逐段減少電阻,在這過程中,電流和轉(zhuǎn)矩會突變,產(chǎn)生力矩跳動和機(jī)械沖擊。因?yàn)閺埩Υ笮〖熬鶆蛐詫︿摻z繩的質(zhì)量有很大影響,會造成繩中的鋼絲松緊不均、結(jié)構(gòu)松散等缺陷,對產(chǎn)品質(zhì)量造成不良影響,降低鋼絲繩的品質(zhì)。對捻股機(jī)來說,保證張力大小和均勻?qū)μ岣咪摻z質(zhì)量至關(guān)重要。
  
  變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是把電網(wǎng)電壓的交流電壓整流成直流電壓,然后根據(jù)控制需要,把電壓逆變成所要求的頻率和交流電壓,實(shí)現(xiàn)這種功能的設(shè)備就叫變頻器。將此變頻器用在捻股機(jī)上,頻率和交流電壓隨時(shí)可變,讓捻股機(jī)的電機(jī)起動平滑,調(diào)速簡單,無級調(diào)速。變頻器的上位機(jī),如PLC、工控機(jī)等控制器接收張力信息和電機(jī)速度信息,根據(jù)工藝要求做出判斷,通過RS485或DP總線,發(fā)指令給變頻器,實(shí)時(shí)根據(jù)工況進(jìn)行變頻調(diào)速和調(diào)力矩,保證了捻股機(jī)張力穩(wěn)定和速度穩(wěn)定。
  
  二.變頻器技術(shù)要求
  
  捻股機(jī)使用變頻器,根據(jù)其應(yīng)用特點(diǎn),對變頻器提出了自己的要求。
  
  1、速度穩(wěn)定,保證出絲捻距均勻;
  
  2、加速穩(wěn)定平滑,力矩平穩(wěn),運(yùn)行穩(wěn)定可靠;
  
  3、要求變頻器內(nèi)置RS485通訊功能,能實(shí)現(xiàn)上位機(jī)通訊控制。
  
  1、2點(diǎn)的理由在上面已經(jīng)論述,3點(diǎn)是因?yàn)槟砉蓹C(jī)一般有多個(gè)傳動點(diǎn),每個(gè)傳動點(diǎn)各有交流電機(jī)帶動。各傳動點(diǎn)間需維持一定的速度鏈關(guān)系,如筒底電機(jī)為主電機(jī),牽引電機(jī)跟蹤筒底電機(jī)運(yùn)行,之間保持一定的速度差。這些功能要求變頻器能通訊,以迅速傳遞自己的速度信息和接收上位機(jī)的速度指令。
  
  三.某品牌國產(chǎn)變頻器在捻股機(jī)上的應(yīng)用
  
  在江蘇無錫某工廠的捻股機(jī)上用了三臺某品牌國產(chǎn)變頻器,通過RS485通訊(還可選配ProfibusDP總線),受PLC控制,接收PLC發(fā)出的指令和運(yùn)行頻率。整個(gè)系統(tǒng)接線簡單,三臺變頻器用串行方式連接,PLC接上一臺變頻器(定為1號),1號變頻器再連接2號,2號連接3號,其系統(tǒng)框圖如圖:
  

 
  在運(yùn)行時(shí),PLC根據(jù)各運(yùn)動點(diǎn)位置和速度,經(jīng)計(jì)算后,發(fā)送指令給變頻器,變頻器根據(jù)指令驅(qū)動電機(jī)按要求運(yùn)行。某品牌國產(chǎn)變頻器采用開環(huán)矢量控制,使捻股機(jī)在運(yùn)行時(shí),鋼絲繩張力穩(wěn)定均勻、速度平穩(wěn)。通過實(shí)時(shí)總線通訊,變頻器的頻率、電流、運(yùn)行、故障信號等內(nèi)部參數(shù)可在觸摸屏上實(shí)時(shí)查看,對變頻器的頻率、電流、電壓等各種控制參數(shù)可實(shí)時(shí)控制,方便操作人員操作和維護(hù)。工廠現(xiàn)場的變頻器接線圖如下圖:
  
  變頻器接線圖




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