变频器在纺织应用
来源: 作者: 发布时间:2012-01-14 15:41 浏览量:52
变频器在纺织应用
变频器广泛适用于开清棉机,梳棉机,条卷机,精梳机,并条机以用粗纱机,细纱机和洛简机等,对于织造机械则有浆纱机,整经机等,另外针织机,无纺布,给纤机械,印染机械上通过程序控制,再经微能变频调速器就能实现多电机的同步运专
利用交流变频调速,去掉了锥轮变速机构,从而克服了锥轮变速皮带打滑变速成不准的问题,而对于细纱机来说,由于利用变频调速成器去掉了成形机械中的成开凸轮,进克服好由于成形凸轮所造成的桃底有停顿,桃顶有冲击的现象。
优良的低速特性,电路结构简单,可靠性高,同时还具有较好的加减特性,专矩特性以及电流限制特性等,调速精度可达0.5%~1%,调速范围在20:1范围以内, 为了提高变频器开关频率,应用功率绝缘栅双极型晶体管适用于调速要求较高且恒张力,恒线速的分条整经机,浆纱机,热定型机以及化纤长丝机设备等。
1 交流变频调速的特点
1.1 减少功耗降低成本
纺织厂离不开空调设备。当空调电机使用变频调速器控制后,降低了功耗,大大节省了用电支出。据某公司提供的数据,全年12台空调机可节电24余万元,空调用电单耗平均下降了6、7个百分点。
1.2 简化了机构提高了性能
通过PLC可编程序控制器或工控机的控制,再经变频调速器实现多电机的同步协调运转。根据生产工艺曲线控制各机构的运动,进而简化了机构。比如粗纱机利用交流变频调速,去掉了锥轮变速机构,从而克服了锥轮变速皮带打滑变速不准的问题。
而对于细纱机来说,由于利用变频调速器去掉了成形机构中的成形凸轮,进而克服了由于成形凸轮所造成的桃底有停顿、桃顶有冲击的现象。使得细纱卷形状良好。以便于下一道工序的高速退绕。同时利用变频调速器控制三十九主电机的变速来控制锭子的转数,使得细纱在大中小纱时转速在变化,以减少纱的断头率。
2 交流变频技术的应用
变频器控制的纺织机械山个的交流电机主要氛围两类。一类就是常用的Y系列的交流异步电机。这种电机主要应用于调速精度要求不高、调速范围不大的纺机上。而另一类为交流变频调速专用异步电机。主要用语调速精度要求高、调速范围大的机器上。
下面介绍一下不同形式的变频器。
(1)用变频器开环控制异步电机调速称为V/F形式。这种方式电路简单、可靠。但调速范围在10:1范围以内,调速精度较低2%~5%,并且低速性能不理想。因此多用于针织机或要求不高的纺织机械上。
(2)采用无速度传感器矢量控制变频器。其有优良的低速特性。电路结构简单,可靠性高。同时还具有较好的加减特性、转矩特性以及电流限制特性等。调速精度可达0.5%~1.0%。调速范围在20:1范围以内。较适合印染机械的调速等。
(3)采用带速度反馈的矢量变频控制异步电机,闭环变频调速,又称交流伺服电机。调速范围可达100:1。为了提高变频器开关频率,应用功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)取代一般的大功率管(GTR)。可实现高频响应、高精度、智能化。适用于调速要求较高且恒张力、恒线速的分条整经机、浆纱机、热定型机以及化纤长丝纺纱设备等。
在一些设备上,如巴马格告诉的卷绕头以及DLENES告诉的热辊等不见,将所需电气元件与变频器及控制面板与卷绕头机械部分合为一体,更是减少了体积,增强了可靠性。
3 变频调速器在纺织中的应用实例
变频调速器应用于纺纱机械中,可以说几乎各个工序的机械上都应用了。包括开清棉机、梳棉机、条卷机、精梳机、并条机以及粗纱机、细纱机和洛简机等。对于织造机械则有浆纱机、整经机等。另外针织机、无纺布、化纤机械、印染机械上也大量适用了交流变频调速器。下面重点介绍一下粗纱机机浆纱机。
3.1 FA491高速悬粗纱机
此种为我国近年来开发出的新型粗纱机。采用工控机、PLC及变频器控制4台电机,分别转动锭翼、罗拉、简管及龙筋升降,去掉了锥轮变速装置、成型装置等,简化了机构。效率高、可靠性高,低噪音,便于操作及维护保养。工艺适应性好,减少断头。最高速可达标1500r/min,实现了人机对话、停车翼自动定位等新技术。是一种高水平的粗纱机。
3.2 GA308型浆纱机
本浆纱机为交流分布传动。其中上浆槽、下浆槽及烘筒为交流变频电机传动,而织轴及拖引辊为交流伺服变频电机单独传动。共适用了5台变频器、2台伺服控制器以及压力、温度、回潮率等传感器。由工控机和可编程序控制器PLC控制。构成了一分布控制系统。其中PLC用来整机的动作以及回潮率、烘房及浆槽的温度及压浆辊压力等参数控制。整机受工控机的控制。此机控制精度高,性能稳定,故障率低。是一种高质量、高水平的设备。
4 对变频调速器在纺织种的应用展望
我国纺织业国际化迈进的进程正在加快。但与国际先进水平比还有很大的差距,为了缩小差距,我们应在纺织机械的机电一体化的水平上不断提高。把交流变频技术更好地应用于纺织机械的控制之中。三菱 FR-SI主轴控制器是在加工中心和数控车床上使用较多的一种控制器。该控制器由主电路板SF-CA,定向控制器板SF-OR,电源模块SF-PW和主电源部分的整流,变频输出模块,放电控制电路,检测反馈电路等部分组成。通过与数控系统连接,对主轴电机进行控制。主轴转速检测使用速度传感器,定向选用磁传感器、定向编码器控制。0 d _% ?/ I9 h0 d' P. Z) }6 @8 n1 l
常见的几种故障:
6 ~: B) J9 _. f" p l电源模块部分的故障
% V. F" V: ?9 }9 M6 K/ t SF-PW电源模块是保证控制器正常工作的必要条件,控制器在使用中,电源模块的损坏现象较多,在我们修理过的加工中心上,发生过多起因电源损坏所造成的故障。在机床上所体现的故障现象有:
" c2 B" g! _9 d% O! g9 l | 1.1在MAZAK加工中心,开机时“机床准备就绪灯”不亮,或有NC报警。 U' Q) _" t; ]
“机床准备就绪灯”不亮是因系统中存在故障,有没接通电源的控制器。检查电柜中发现伺服放大器上有“56”报警号,查看主轴控制器电源模块,发现板上的LED黄色灯不亮,测量该电源上有200V输人但无输出。因此该电源损坏,更换后正常。
0 G8 b; h$ ; a1 p3 h8 i) m 1.2 DM4800加工中心数控系统是三菱M300,开机时屏幕上出现Y02,有时是Y03,并有“7905”报警号。8 N6 J6 ]2 s* n0 x+ f
查看Y03报警是“有不正常的轴或接线断开”。检查电柜内主轴控制器上的LED黄色灯不亮,因此电源有故障,更换后正常。
2 O+ n7 A0 n1 U+ T1 V/ a; O' T 1.3一使用该控制器的加工中心,开机电源接通时正常,但放开“急停”按扭准备工作时机床上出现“56其它轴”报警。
6 Z9 p* z' P' a1 [ “56其它轴”报警除指伺服放大器外,在该机床中主要指主轴控制器。检查电柜中主轴控制器,在电源接通时模块的LED灯亮,但放开急停后灯即熄灭,开始怀疑有短路,将板上有关的插头拔下,但出现其它报警,根据分析,原因仍是电源模块故障,更换后正常。8 b3 M1 f/ @. k, U' Q- X# u
l.4更换主轴控制器电源后出现“45急停”报警。
# k0 A$ }/ L/ G7 N# j5 d8 F 报警指出机床有“急停”故障,但检查开关,热保护均正常,后发现故障是在更换电源模块后出现的,对主轴控制器检查,发现因移动电路板,造成插头接触不良,使板上的热保护点脱开出现报警。
5 S' O; V3 X+ Q1 k* Y4 ] 2定向控制方面的故障 K' H7 h" f2 W# f. H4
定向控制是加工中心上重要功能,在该控制器上,有一专门用于对定向进行控制的电路板SF-OR,在该系统中定向检测元件以“磁感应”式的使用较多。因此,在修理时要以检查该元件为主。
) S7 G7 v7 G- b 常见故障现象:! L. d1 t+ D: V. y. Q m
2.l机床在工作中主轴不停旋转,出现T010100报警(M300数控系统)。
( d% K& W4 w2 D! h1 `& J1 p 该现象在DM4800加工中心上出现过。检查加工程序,发现主轴不停旋转时下一步应进行刀具交换,因此是定向没有完成。使用手动方式检查定向功能,发现动作时有时无,因此判定磁传感器故障,经更换后正常。
/ e9 |" @1 K L& {, G5 G/ ` 2.2主轴在进行定向时,有时要转数圈才能完成(MAZAK加工中心)。
G4 L. `8 k( f) ]0 t6 `$ Y 根据故障现象分析,故障是磁传感器的灵敏度下降引起,经在允许范围内进行调整无效,只能更换。
- E, ^1 M& N o1 y. C- ~3 A9 l 2.3定向位置偏离较多。
& U" |3 K( @$ t! z 机床在使用数年后有可能会出现定向偏移现象,可通过对参数或磁体调整来解决,使主轴停在理想的位置。
$ m6 B5 a4 P' s# r+ h! C 3主轴电机部分的故障) x7 h/ {& @# k! i1 [
三菱主轴电机与其它电机有区别,该电机为变频电机,使用速度传感器检测,因传感器正反信号不一致会在旋转中出现震动和噪音。当有这种现象时应测量输出信号幅度,进行调整,如调整无效应更换。速度传感器安装时检测齿轮与感应头的间隙有要求,应按标示的数值安装,过大或过小都对信号有影响。' m8 V" @4 W+ u( q) s
电机的冷却依靠后面的换气风扇,使用年久因轴承损坏,油垢堆积使风叶被卡不能对电机进行通风冷却,在电机工作时间较长后会出现过热,购买原装风扇电机时间长、价格高,可使用质量较好的换气扇电机改装或替换,效果一样。4 ~9 [$ H& q, t2 c5 s8 Z' j
电机使用多年后轴承中的润滑会变坏,甚至造成轴承损坏。使用中常会出现噪音、震动、负载过大、过流等故障,因此要进行确认,在有条件的情况下,应对电机轴承好坏进行检测,根据具体情况进行必要的保养或更换。: Y; o3 q: f/ k/ u5 W
三菱FR—SF主轴控制器在数控机床上应用已有较长的时间,因此出现故障也是正常的,但只要注意平时的维护保养,出现故障后正确判断处理,就能避免故障扩大业务详情咨询网址:http://www.szwhtkj.com
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