G700变频器在卷染机上的应用

案例分类

变频器

一、卷染机工艺要求

目前,在纺织品加工市场中,布匹染色是重要的一道工序。卷染机主要实现对成品坯布进行漂白、上色、整压磨面等相关纺织品加工工艺的完成。卷染机控制方面要求具备自动计数(上布道数)、自动掉头(来回多次漂白或染色)、自动停车(急停且稳定,不能有布匹松弛或下垂)等功能。在整个加工工艺过程中,要求保持布匹的拉伸张力和线速度恒定,因此对整个机械传动系统的自控控制水平要求较高。本文以一个工程实例来说明,G700高性能矢量变频器,精确完成卷染机的工艺控制要求的可行解决方案。
 

 

 

二、卷染机的控制

江苏省无锡市某染厂SW1500卷染机机械控制示意图如下:

 

 

该卷染机使用的是两台18.5KW电机,经过减速器拖动滚筒进行布匹的染色。卷染机工作时,是一个中心轴卷曲控制系统。成品坯布首先通过上布电机匀速卷到其中的一个滚筒上,滚筒的传动轴上安装有计数用的接近开关(即滚筒每旋转一卷,接近开关产生一个脉冲),此时卷染机专用张力控制器计下一整匹坯布的道数。上卷完毕后,采用人工的方式把布匹的一头,穿过染池、连动轴,卷到另外一个滚筒上面并缠紧,开动卷染机,便可进行坯布的染色。此时两个滚筒朝着同一个方向运转,控制的要求是始终要保持坯布上的拉伸张力恒定,并且坯布经过染液的时间一致,也就是线速度要保持恒定。这是一个没有线速度反馈,同样,也没有张力反馈的驱动控制系统,因此,控制系统需要适当调整放卷变频器的输出频率以及收卷变频器的输出转矩来达到该种独特的要求。
卷染机电气控制示意图如下:

由卷染机的工作原理可知,放卷侧的电机始终处于发电状态,通常的做法都是采用制动单元加制动电阻,将负载回馈给变频器的电能以热量的形式消耗掉。对于卷染机这样长期工作在发电状态下的设备来说,这种方式对电能的浪费是很大的,同时,也因为要配备大的电阻箱而占用电气控制柜的空间。G700变频器可以方便支持公用直流母线,将两台变频器的直流母线直接并联,这样卷染机正常工作时,因为放卷制动所产生的电量通过并联的母线又回馈到收卷的电机上,从而使电能得到充分利用,极大地提高了电能的使用效率。