針對紡織廠(chǎng)細紗機作業(yè)工藝，四方電氣在E380通用變頻器的基礎上開(kāi)發(fā)了細紗機專(zhuān)用機，用于控制原細紗機雙速電機傳動(dòng)系統，從而提高生產(chǎn)效率，降低紗線(xiàn)斷頭率，減輕工人作業(yè)強度；同時(shí)，在四方變頻器內建的標準MODBUS RTU協(xié)議的基礎上，采用臺達文本TP04G作為變頻器的人機平臺，方便了對細紗機相關(guān)參數的修改和監控。

一  細紗機改造的背景

       細紗機改造主要是對其主電機的變頻調速改造，該電機為一交流雙速電機，低速時(shí)六極，高速時(shí)四極，一般為18.5或22KW。低速主要起機械設備檢修以及細紗機啟動(dòng)的作用，當一切正常后便切換成高速，這樣在細紗機啟動(dòng)正常后不論處于大、中、小紗段均工頻50HZ運轉，故紗線(xiàn)斷頭率偏高，采用變頻調速改造后，可以人為地調整不同紗段的運轉速度，在斷頭率高的大、小紗段適當降低頻率，而斷頭率低的中紗段適當提高頻率，由于中紗段長(cháng)度占整個(gè)一錠紗長(cháng)度的絕大多數，這樣既提高了生產(chǎn)效率，又降低了斷頭率。

二  原細紗機主電機電氣傳動(dòng)方式

       原細紗機操作主要在機頭部分，包括一些低速啟動(dòng)按鈕、高速按鈕、停止按鈕，鋼領(lǐng)板復位等，而電氣線(xiàn)路和元件主要分布在機尾控制箱內，主要為低、高速主接觸器及其他中間繼電器等。高速啟動(dòng)后低速不起作用，只有手動(dòng)停機后再次啟動(dòng)。

       原細紗機有機械自動(dòng)落紗信號，該信號在落紗完成后由一繼電器輸出一脈沖信號，使電機停止，即所謂的機械自動(dòng)落紗，該信號由細紗機機頭部分雙凸輪機械結構，電磁鐵等控制，在落紗完成后一凸輪壓到一開(kāi)關(guān)，輸出一繼電器觸點(diǎn)信號，該信號使電磁鐵得電，吸引一銜鐵使另一凸輪動(dòng)作，使前一凸輪復位，繼電器也復位，同時(shí)鋼領(lǐng)板復位，即所謂的三自動(dòng)；若是由手動(dòng)停機，那么需要手動(dòng)對鋼領(lǐng)板復位，手搖凸輪機構復位。有的簡(jiǎn)單的細紗機無(wú)機械自動(dòng)落紗功能，完全是由人工手動(dòng)停車(chē)，即看著(zhù)紗差不多大了就人工停機，對于這種機器，變頻器的周期完成輸出信號就非常重要，有了這個(gè)信號就可以將這種機器改造成具有自動(dòng)落紗功能，每次落完紗重新?lián)Q紗后只要按下高速啟動(dòng)即可。

1         變頻改造后的控制方式

在盡量減少線(xiàn)路改動(dòng)并保留原操作方式的情況下，只要對電路稍作修改即可，變頻控制電路如下：

 

 

       原低速功能在變頻器上也只是起到檢修或試機的功能，當確認機器正常后，由于變頻器本身起到平滑，故直接啟動(dòng)高速，變頻器按設定工藝曲線(xiàn)變速運行。應注意的是低速啟動(dòng)后直接啟動(dòng)高速時(shí)，由于電機尚未停止，對運轉的電機直接啟動(dòng)變頻器容易報過(guò)流，檢速啟動(dòng)功能并不能起到根本性的作用，故一般不是試機或檢修不使用低速功能。

       由于變頻器有曲線(xiàn)周期完成輸出脈沖信號，故利用此信號讓高速主接觸器斷開(kāi)，變頻器運行信號斷開(kāi)，從而完成電氣自動(dòng)落紗，下次啟動(dòng)時(shí)直接用高速啟動(dòng)即可。

       對于原細紗機本身含機械自動(dòng)落紗功能的，需要注意的是應把電氣落紗長(cháng)度設置的稍大于原機械自動(dòng)落紗長(cháng)度，以便在電氣落紗完成前原機械落紗各個(gè)環(huán)節能自動(dòng)復位。另外當傳感器故障時(shí)，通過(guò)參數啟用脈沖缺失處理，變頻器輸出無(wú)計長(cháng)報警信號，并以數字設定頻率輸出，故應該把該頻率設置為零，當故障恢復后自動(dòng)從斷點(diǎn)處啟動(dòng)。

2   細紗機工藝曲線(xiàn)及變頻器參數設定

a  工藝曲線(xiàn)如下：

 

b  曲線(xiàn)設定相關(guān)參數：

F5.1-F5.15      設定多段速頻率1－多段速頻率15

F5.16           設定低速運行頻率

F5.17-F5.30     設定運行長(cháng)度1－運行長(cháng)度14

F5.32           設定落紗長(cháng)度（落紗運行頻率由參數F5.15決定）

3、工藝曲線(xiàn)說(shuō)明：

(1)、起始階段，變頻器低速運行命令有效，變頻器輸出低速運行命令。

(2)、撤銷(xiāo)低速運行命令后，變頻器運行多段速工藝設定曲線(xiàn)，變頻器加速到多段速頻率1運行，隨著(zhù)第一段長(cháng)度的增加，頻率逐漸增加，運行完第一段長(cháng)度，變頻器以多段速頻率2運行，此過(guò)程勻速變化。

(3)、各個(gè)段落紗長(cháng)度設定依次增加。因此，參數設定階段可從滿(mǎn)紗長(cháng)度開(kāi)始設定，逐步減小各個(gè)段的長(cháng)度設定。每個(gè)段的長(cháng)度受下一個(gè)段長(cháng)度的參數限制，滿(mǎn)足如下關(guān)系：  第1長(cháng)度<第2長(cháng)度<第3長(cháng)度……..<第13長(cháng)度<第14長(cháng)度。

(4)、設置要求，根據一般經(jīng)驗：

a、小紗階段占據總長(cháng)度的15％，但是斷頭率占據有70％。因此可根據紗的情況，適當減小小紗階段的輸出頻率以減小斷頭率。

b、中紗階段占據總長(cháng)度的80％，斷頭極少，占據了10％左右，此階段可以適當提高電機速度，以提高效率。

c、大紗階段占據總長(cháng)度5％，斷頭為20％，大紗階段應該適當減小輸出電機速度，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。

以上參數均由文本顯示器TP04G來(lái)設定，文本再與變頻器實(shí)時(shí)通訊來(lái)對參數進(jìn)行修改。

其他參數設置：

F3.0=20，F3.1=21，F3.2=22，F3.3=23，F3.4=24，F3.8=16，F3.6=9，F3.7=10，F5.0=1011,

F0.4=0001，F9.0=0114.

4   變頻器散熱方式

        由于細紗機專(zhuān)用機設計為自身無(wú)散熱風(fēng)扇，故需要利用細紗機本身散熱氣流對變頻器散熱，目前工廠(chǎng)較多的做法是用鼓風(fēng)機從室外將冷風(fēng)通過(guò)地溝送到各個(gè)細紗機機尾主電機處，對電機散熱，熱氣通過(guò)導氣管排出車(chē)間，故可以用一導氣管從電機進(jìn)風(fēng)處引到變頻器散熱器上，熱氣排到車(chē)間，經(jīng)觀(guān)察，長(cháng)期運行變頻器溫度在55到60度之間。