第2 （犯舊卷年第期月中國紡織大學(xué)報(bào)變頻器在粗紗機(jī)傳動(dòng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)初步陳金平葉國銘陳瑞琪中國紡織大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，上海，以刃通過對(duì)粗妙機(jī)卷燒成形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析，建立了由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的數(shù)學(xué)模型。

　　并討論了由計(jì)算機(jī)控制變頻器，再由變頻器控制電動(dòng)機(jī)進(jìn)行粗妙機(jī)傳動(dòng)的新思路。

　　關(guān)鍵詞計(jì)算機(jī)控制，變須器，數(shù)學(xué)模型，粗紗棲中圖法分類號(hào)巧粗紗工序粗紗機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的基本特點(diǎn)（ l）筒管的卷繞速度和龍筋的升降速度都必須是隨筒管的直徑的增加而下降，它們由下鐵炮傳動(dòng)。

　　減少鐵炮負(fù)荷，并使卷繞和升降合用一個(gè)變速件傳動(dòng)，采用了差動(dòng)機(jī)構(gòu)，將主軸的恒速與鐵炮的變速合成后傳給筒管。

　　為了得到不同捻度，主軸傳動(dòng)前羅拉的輪系中必須有可變的捻度牙，并且上鐵炮和前羅拉同時(shí)由捻度牙傳動(dòng)，以使輸出紗條的速度與卷繞紗條的速度同時(shí)變化。

　　裝置從龍筋升降的兩個(gè)極端位置獲得信號(hào)，完成縮短動(dòng)程龍筋換向移動(dòng)鐵炮皮帶個(gè)動(dòng)作。

　　由上可知，粗紗機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)大致可分成部分①恒速的主軸部分（傳動(dòng)錠翼）②要求變速的前羅拉部分（改變捻度時(shí)）③控制筒管的卷繞速度和龍筋的升降速度的鐵炮部分④成形機(jī)構(gòu)部分。

　　后兩部分是粗紗機(jī)傳動(dòng)的關(guān)鍵。

　　這種傳動(dòng)方式的缺點(diǎn)很多，主要有以下幾點(diǎn)（ 1）鐵炮本身笨重慣性大，同時(shí)皮帶易打滑，從而影響傳動(dòng)精度。）鐵炮的設(shè)計(jì)制造非常麻煩。

　　形機(jī)構(gòu)體積大，機(jī)構(gòu)復(fù)雜。

　　保養(yǎng)維修工作量大。

　　品種翻改不方便。

　?。?6）須有張力微調(diào)裝置和防細(xì)節(jié)裝置才能保證紡紗質(zhì)量。

　　變頻器網(wǎng)絡(luò)在粗紗機(jī)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的設(shè)計(jì)思想由于電力電子微電子和信息技術(shù)的快速發(fā)展，交流電機(jī)變頻調(diào)速技術(shù)日益完善并得到了普遍應(yīng)用。

　　矢量控制技術(shù)的實(shí)用化，使異步電動(dòng)機(jī)變頻后的機(jī)械特性達(dá)到了可以和直流電機(jī)變壓后的機(jī)械特性相媲美的程度。

　　因此可把變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用到粗紗機(jī)傳動(dòng)中以克服老式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的不足。

　　具體是書變頻器變頻電機(jī)錠子（錠翼）。

　　變頻器奮變頻電機(jī)一筒管。

　　件變頻器一變頻電機(jī)一龍筋。

　　變頻器一變頻電機(jī)一前羅拉。

　　奮變頻器一即變頻電機(jī)一后羅拉和中羅拉。

　　其中用個(gè)速度傳感器分別檢測(cè)錠子筒管龍筋前羅拉和后羅拉的速度組成閉環(huán)的速度反饋控制系統(tǒng)。

　　以錠子的速度為基準(zhǔn)，通過建立數(shù)學(xué)摸型來控制筒管龍筋前羅拉和后羅拉的速度。

　　數(shù)學(xué)摸型的建立前羅拉的速度日期僅X）一中國紡織大學(xué)學(xué)報(bào)第卷根據(jù)捻度公式（ ）1石不石豆而不則二`二二一止一峨汀式中前羅拉的轉(zhuǎn)速前羅拉的輸出速度（而粗紗的特克斯制捻度（捻米（不表示捻系數(shù)）。

　　錠子的轉(zhuǎn)速前羅拉的直徑其中和根據(jù)紡紗品種而定。

　　后羅拉的速度一會(huì)器為后羅拉的轉(zhuǎn)度（是總牽伸倍數(shù)，根據(jù)生產(chǎn)工藝而定。

　　筒管的速度根據(jù)工藝要求單位時(shí)間內(nèi)筒管的卷繞長度必須與單位時(shí)間內(nèi)前羅拉的輸出長度相等，即（管導(dǎo)）將（ 1）式代入（ 3）式得二汀式中為第層的卷繞直徑（ ），為筒管的轉(zhuǎn)速而氣為時(shí)筒管的轉(zhuǎn)速（下面推導(dǎo)己的計(jì)算公式見圖圖中占，第一層紗厚占第層紗厚（為一占末層紗厚（ ）第層卷繞直徑末層卷繞直徑筒管的空管半徑假設(shè)其每層紗厚的增加值為。，。

　　值根據(jù)紗線的性質(zhì)卷繞張力由實(shí)驗(yàn)而定。

　　當(dāng)。

　　值確定后在紡紗過程中為一定值。

　　各層紗的厚度占一二占占，一那末各層的卷繞直徑占占，占占，占卜占，將各層紗厚代入上式化簡(jiǎn)得2禿一占，無一代入式壽一壽一達(dá)一小瀚2左一占，無一二或龍筋的升降速度粗紗的成形如圖所示，結(jié)合圖可知龍筋的升降速度必須滿足下列方程式二式中卷繞第層時(shí)龍筋的升降速度口而圖粗紗卷繞參數(shù)圖粗紗軸向卷繞圈距一般略大于粗紗的直徑期陳金平等變頻器在粗紗機(jī)傳動(dòng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)初步。

　　前羅拉的線速度而而）第層的卷繞直徑兒一一下丁一乙而由捻度公式可得。

　　二票將此式和代入式口一占無一粗紗產(chǎn)門口筒管。

　　圖粗紗卷裝形狀圖計(jì)算機(jī)控制圖粗紗升降參數(shù)圖速度控制在實(shí)際生產(chǎn)過程中，對(duì)于某一品種來說，二今一為成形角）而占為定值。

　　因此可分別通過式（）求出作為速度閉環(huán)控制的基準(zhǔn)。

　　成形控制粗紗的成形如圖所示，為了卷繞出此形狀的紗筒，本設(shè)計(jì)采用計(jì)算龍筋在每一升降動(dòng)程所用時(shí)間的方法來控制粗紗的成形。

　　時(shí)間計(jì)算公式推導(dǎo)如下根據(jù)圖可得所以一二一今一為龍筋的比較大升降動(dòng)程）二異`二一從一凡一氏一幾占。

　　占，十盲言盲占爹凡一卜一，自占一占一占此式可計(jì)算出龍筋在每一動(dòng)程的升降時(shí)間。

　?。ǖ谝粚由禃r(shí)間由三定要求及具體情況而定，上式實(shí)際上是計(jì)算的第l）層的升降時(shí)間）考慮到變頻器直接控制電機(jī)的瞬間正反轉(zhuǎn)有一定困難，采用變頻器控制電機(jī)一直朝一個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)，龍筋的升降通過換向機(jī)構(gòu)來完成。

　　具體是根據(jù)式川計(jì)算出每一動(dòng)程的升降時(shí)間，并儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)中，當(dāng)某動(dòng)程時(shí)間用完后由計(jì)算機(jī)向發(fā)出信號(hào)，再由中國紡織大學(xué)學(xué)報(bào)第卷驅(qū)動(dòng)雙向電磁鐵，以靠電磁鐵推動(dòng)一對(duì)傘型齒輪進(jìn)行換向。

　　需要說明的是由于粗紗機(jī)滿紗停車時(shí)的三定要求，龍筋在比較后動(dòng)程不會(huì)走完。

　　此時(shí)計(jì)算機(jī)應(yīng)記住停車時(shí)龍筋的位置以便計(jì)算出下次開車后龍筋第一次換向的準(zhǔn)確時(shí)刻，以保證粗紗的成形。

　　電氣控制實(shí)施方案如圖所示，整個(gè)系統(tǒng)采用全數(shù)字控制方式，在工控機(jī)與臺(tái)變頻器之間通過一行通信連接，工控機(jī)根據(jù)工藝參數(shù)及數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，依據(jù)只傳感器的反饋數(shù)據(jù)進(jìn)一步計(jì)算出控制量，通過一口傳送給變頻器來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。

　　控制軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件主要有兩大功能工藝參數(shù)的設(shè)置修改顯示定時(shí)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行采樣并輸出對(duì)變頻器的控制信號(hào)。

　　軟件組成見圖軟件流程框圖見圖7（以筒管速度控制為例）系統(tǒng)硬件工控機(jī)臺(tái)（帶一接口）三相異步變頻電動(dòng)機(jī)臺(tái)。

　　變頻器臺(tái)。

　　速度傳感器個(gè)。

　　圖成形分析圖翻其余電器設(shè)備于巨己即機(jī)圖電氣控制框圖本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)運(yùn)行程序圖軟件組成粗紗機(jī)的傳動(dòng)大大簡(jiǎn)化傳動(dòng)精度提高，保證了粗紗質(zhì)量期陳金平等變頻器在粗紗機(jī)傳動(dòng)中的應(yīng)用設(shè)計(jì)初步主程序入口初始化再參數(shù)設(shè)置運(yùn)行電機(jī)速度采樣讀串口砍變頻電計(jì)率器機(jī)算換控變算制速輸出繼續(xù)運(yùn)行一絡(luò)紗紡?fù)?，停車落紗?p>　　退出（ 3）工藝調(diào)整方便，品種翻改容易（4）控制簡(jiǎn)單直觀參考文獻(xiàn)圖軟件流程框圖中國紡織大學(xué)棉紡教研室。

　　棉紡學(xué)（下冊(cè)）。

　　北京紡織工業(yè)出版社，孟昭輝。

　　粗紗機(jī)取消錐輪和成形機(jī)構(gòu)后卷繞實(shí)現(xiàn)的探討。

　　紡織機(jī)械，陳人哲。

　　紡織機(jī)械設(shè)計(jì)原理（上冊(cè)）。

　　北京紡織工業(yè)出版社，觸叩威觸娜畫因而砂C苗幼面肋叨沙腸羅哪介