印染機械之交流變頻同步調(diào)速

1、前言 印染工業(yè)生產(chǎn)設備基本分四個部分：前處理（燒毛、冷軋、煮漂、絲光、氯漂等）、染色和 印花、后整理、成品設備。 前三部分設備大多都是多單元傳動聯(lián)合機械， 每一單元需一臺電 動機驅動， 而各傳動單元必須同步運行， 保證正常生產(chǎn)， 以達到工藝要求。 成品設備是由單 一電機 來完成，不需同步（原用滑差電機調(diào)速控制，現(xiàn)大多用變頻器 調(diào)速控制）。在整個生產(chǎn)過程中， 工藝要求生產(chǎn)設備保持同步和恒張力控制。 生產(chǎn)設備要滿足所加工印染產(chǎn)品的質(zhì) 量要求。故先進、可靠和經(jīng)濟的電氣控制系統(tǒng)是實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的重要因素。九十年代， 中國生產(chǎn)的印染設備大多都是采用模擬直流調(diào)速系統(tǒng)， 使用直流調(diào)速系統(tǒng)控制主 要優(yōu)點是比

2、較經(jīng)濟； 缺點是低速同步協(xié)調(diào)能力較差、 大馬拖小車能耗大、 電機維修工作量大。 九十年代后期， 很多生產(chǎn)印染設備的企業(yè)和直接用戶為了提高自身產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益， 紛 紛選擇新的先進技術 變頻同步調(diào)速控制系統(tǒng)。一、交流變頻同步調(diào)速系統(tǒng)的選擇 針對印染廠生產(chǎn)環(huán)境的高溫、腐蝕性液（汽）體，使用封閉的交流 異步電動機 和交流變頻同 步調(diào)速控制技術是理想的選擇。 使用交流變頻調(diào)速系統(tǒng)解決了原來直流調(diào)速系統(tǒng)同步協(xié)調(diào)能 力差、調(diào)速范圍小、可靠性較差、維修工作量大等問題。目前,印染機械設備電氣控制的同步調(diào)速系統(tǒng)普遍使用變頻器+同步控制器（或 DA、AD 模塊） +松緊架上的程行開關等來完成。該種控制模式所存在

3、的問題如下：1、系統(tǒng)成本昂貴；2、調(diào)試復雜；3、維護成本高；4、電氣控制的故障率高； 深圳市英威騰電氣股份有限公司針對這一缺陷， 量身研制了一整套完整的解決方案， 開發(fā)出 一款功能齊全的 CHV170 系列張力控制型變頻器。印染機械的同步控制由 CHV170 變頻器 處理完成，張力反饋信號直接送入變頻器，英威騰 CHV170 變頻器內(nèi)部設計了張力 -速度閉 環(huán)的模糊 PID 控制，從外圍上解決了線速度同步控制；在內(nèi)核控制模式方面又配置了高性 能的矢量控制技術 （SVC/VC） ，能滿足普通變頻器難以達到的低速驅動能力，高起動轉矩在 矢量控制模式下， CHV170 變頻器從 0.5HZ 開始就能

4、獲得最大 150% 起動轉矩，變頻器的穩(wěn) 速精度可達 +1% 。英威騰 CHV170 系列張力控制型變頻器具有良好的低頻轉矩特性，優(yōu)秀的動態(tài)響應能力， 可實現(xiàn)高精度的速度控制。另外 ,英威騰 CHV170 系列變頻器還能進行轉矩控制，可實現(xiàn)低成本,高精度的中心收放卷的張力控制。推薦方案的優(yōu)勢：1、同步控制技術先進，精度高；2、系統(tǒng)調(diào)試簡單；3、維護成本低廉；4、控制系統(tǒng)可靠性優(yōu)；5、系統(tǒng)電氣控制成本低；6、三件一體化（同步控制、張力行程控制、變頻器）；二、交流變頻同步調(diào)速原理：例 1、東莞鵬鷗實業(yè)公司改造的 LHM-142 高速絲光機，整機傳動流程為： 1#軋堿 2#軋 堿 進布軋車 布夾出布

5、軋車 直輥 1#軋車 1#水箱 2#水箱 1# 蒸箱 2#軋車 2#蒸箱 3#蒸箱 4#蒸箱 3#軋車 4#軋車三柱烘筒 落布，共 20 個傳動單元。原整機采用 可控硅 調(diào)壓裝置及二十臺直流電機組成的多單元同步拖動系統(tǒng)， 直流電機之間同 步控制由松緊架通過調(diào)節(jié)勵磁電壓來實現(xiàn)同步。 采用重錘擺桿控制恒張力， 響應較慢， 同步 性能較差。電氣經(jīng)常出現(xiàn)故障，造成斷布等問題，嚴重影響生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量。改造后交流變頻同步調(diào)速系統(tǒng)全機以布夾為主令單元， 布的張力由松緊架原來的重錘改為汽 缸用氣壓控制。調(diào)式簡單，同步性能良好。原來用直流控制造成的經(jīng)常斷布的現(xiàn)象不再發(fā)生。 操作工不再為斷布而煩躁， 正常生產(chǎn)使產(chǎn)

6、 品質(zhì)量穩(wěn)定，充分提高了生產(chǎn)效率。所有同步調(diào)速控制都由英威騰 CHV170 系列張力控制型變頻器來完成， 材料費節(jié)省近 2 萬元 （如省掉同步器、電線等材料 ）。操行簡單方便，經(jīng)濟實惠。如下是工藝和電氣流程圖:例2、江蘇無錫聯(lián)昌印染廠的卷染機采用雙電機（放卷 +收卷）進行對布匹染色加工的控制卷染機是一個典型的中心卷曲控制系統(tǒng)，系統(tǒng)使用英威騰 CHV170變頻器和FT-A型電腦數(shù)控器,配置通訊卡、PG測速反饋卡。一、主要性能指標1、實現(xiàn)恒速度，恒張力控制；2、自動往復卷繞；3、 慢加速和慢減速功能，速度調(diào)節(jié)30m/min-120m/min，可任意設定；4、 張力加減功能，張力調(diào)節(jié)為30檔（3kg

7、-50kg范圍）；5、布厚為0.01mm-2.00mm內(nèi)任意設定；6、自動記道；7、可選布卷往復轉動，擺動；8、染液溫度控制；9、染液循環(huán)；10、出布速度設定。二、主要設定參數(shù)如下：上卷：記錄上滾筒上布的圈數(shù)。退卷：記錄退滾筒上布的圈數(shù)。速度：單位 1M/Min,最大120M/Min。張力：張力調(diào)節(jié)為 30檔（3kg-50kg范圍）； 布厚：單位0.01mm,指的是單層布的厚度。 道數(shù)：需要運行的道數(shù)。電氣控制圖:結構簡單，控制精度高，且節(jié)能效果極佳，能滿足在卷染機上布匹恒張力、恒線速度的工藝要求。例3、廣東大唐印染廠的美國莫里森預縮機，整機的傳動流程：進布一一橡毯一一呢毯一一落布。原電氣控制

8、每一個傳動單元為單獨的直流電源調(diào)速控制，電路復雜，調(diào)式、維修、操作比較麻煩。比如縮水率系統(tǒng)就有好幾個儀器才能完成。經(jīng)常出現(xiàn)故障，使用英威騰CHV170變頻器進行改造后，復雜的電氣控制變得簡單化，所有電氣控制直接由變頻器完成。操作簡單方便、故障率大大降低，充分提高生產(chǎn)效率。如下是設備電氣流程圖；圧 0 Ik®U紀！ Z：KW例4、廣東普寧達美印染廠原荷蘭STORK生產(chǎn)的園網(wǎng)印花機，全機分五個傳動單元，12套色，整機的工藝流程：進布一一印花一一烘房一一烘筒（另加）-落布。原機是直流調(diào)速控 制，（進布+印花+烘筒+落布）由調(diào)壓器調(diào)壓再經(jīng)過二極管整流供電，烘房由獨立直流電流 供電，此電源經(jīng)常出現(xiàn)故障，和主機印花不同步等現(xiàn)象，而