第2 （犯舊卷年第期月中國紡織大學報變頻器在粗紗機傳動中的應用設計初步陳金平葉國銘陳瑞琪中國紡織大學機械工程學院，上海，以刃通過對粗妙機卷燒成形結構特點的分析，建立了由計算機進行控制的數學模型。

　　并討論了由計算機控制變頻器，再由變頻器控制電動機進行粗妙機傳動的新思路。

　　關鍵詞計算機控制，變須器，數學模型，粗紗棲中圖法分類號巧粗紗工序粗紗機傳動系統的基本特點（ 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。

　　減少鐵炮負荷，并使卷繞和升降合用一個變速件傳動，采用了差動機構，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由捻度牙傳動，以使輸出紗條的速度與卷繞紗條的速度同時變化。

　　裝置從龍筋升降的兩個極端位置獲得信號，完成縮短動程龍筋換向移動鐵炮皮帶個動作。

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

　　后兩部分是粗紗機傳動的關鍵。

　　這種傳動方式的缺點很多，主要有以下幾點（ 1）鐵炮本身笨重慣性大，同時皮帶易打滑，從而影響傳動精度。）鐵炮的設計制造非常麻煩。

　　形機構體積大，機構復雜。

　　保養維修工作量大。

　　品種翻改不方便。

　　（ 6）須有張力微調裝置和防細節裝置才能保證紡紗質量。

　　變頻器網絡在粗紗機傳動機構中的設計思想由于電力電子微電子和信息技術的快速發展，交流電機變頻調速技術日益完善并得到了普遍應用。

　　矢量控制技術的實用化，使異步電動機變頻后的機械特性達到了可以和直流電機變壓后的機械特性相媲美的程度。

　　因此可把變頻調速技術應用到粗紗機傳動中以克服老式傳動機構的不足。

　　具體是書變頻器變頻電機錠子（錠翼）。

　　變頻器奮變頻電機一筒管。

　　件變頻器一變頻電機一龍筋。

　　變頻器一變頻電機一前羅拉。

　　奮變頻器一即變頻電機一后羅拉和中羅拉。

　　其中用個速度傳感器分別檢測錠子筒管龍筋前羅拉和后羅拉的速度組成閉環的速度反饋控制系統。

　　以錠子的速度為基準，通過建立數學摸型來控制筒管龍筋前羅拉和后羅拉的速度。

　　數學摸型的建立前羅拉的速度日期僅X）一中國紡織大學學報第卷根據捻度公式（ ）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）。

　　錠子的轉速前羅拉的直徑其中和根據紡紗品種而定。

　　后羅拉的速度一會器為后羅拉的轉度（是總牽伸倍數，根據生產工藝而定。

　　筒管的速度根據工藝要求單位時間內筒管的卷繞長度必須與單位時間內前羅拉的輸出長度相等，即（管導）將（ 1）式代入（ 3）式得二汀式中為第層的卷繞直徑（ ），為筒管的轉速而氣為時筒管的轉速（下面推導己的計算公式見圖圖中占，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其每層紗厚的增加值為。，。

　　值根據紗線的性質卷繞張力由實驗而定。

　　當。

　　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得2禿一占，無一代入式壽一壽一達一小瀚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龍筋的升降速度口而圖粗紗卷繞參數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傳動中的應用設計初步。

　　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門口筒管。

　　圖粗紗卷裝形狀圖計算機控制圖粗紗升降參數圖速度控制在實際生產過程中，對于某一品種來說，二今一為成形角）而占為定值。

　　因此可分別通過式（）求出作為速度閉環控制的基準。

　　成形控制粗紗的成形如圖所示，為了卷繞出此形狀的紗筒，本設計采用計算龍筋在每一升降動程所用時間的方法來控制粗紗的成形。

　　時間計算公式推導如下根據圖可得所以一二一今一為龍筋的比較大升降動程）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算出龍筋在每一動程的升降時間。

　　（第一層升降時間由三定要求及具體情況而定，上式實際上是計算的第l）層的升降時間）考慮到變頻器直接控制電機的瞬間正反轉有一定困難，采用變頻器控制電機一直朝一個方向運轉，龍筋的升降通過換向機構來完成。

　　具體是根據式川計算出每一動程的升降時間，并儲存在計算機中，當某動程時間用完后由計算機向發出信號，再由中國紡織大學學報第卷驅動雙向電磁鐵，以靠電磁鐵推動一對傘型齒輪進行換向。

　　需要說明的是由于粗紗機滿紗停車時的三定要求，龍筋在比較后動程不會走完。

　　此時計算機應記住停車時龍筋的位置以便計算出下次開車后龍筋第一次換向的準確時刻，以保證粗紗的成形。

　　電氣控制實施方案如圖所示，整個系統采用全數字控制方式，在工控機與臺變頻器之間通過一行通信連接，工控機根據工藝參數及數學模型，計算出臺電動機的轉速，依據只傳感器的反饋數據進一步計算出控制量，通過一口傳送給變頻器來調節電動機的轉速。

　　控制軟件設計系統軟件主要有兩大功能工藝參數的設置修改顯示定時對電機轉數進行采樣并輸出對變頻器的控制信號。

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

　　變頻器臺。

　　速度傳感器個。

　　圖成形分析圖翻其余電器設備于巨己即機圖電氣控制框圖本設計的特點運行程序圖軟件組成粗紗機的傳動大大簡化傳動精度提高，保證了粗紗質量期陳金平等變頻器在粗紗機傳動中的應用設計初步主程序入口初始化再參數設置運行電機速度采樣讀串口砍變頻電計率器機算換控變算制速輸出繼續運行一絡紗紡完，停車落紗。

　　退出（ 3）工藝調整方便，品種翻改容易（4）控制簡單直觀參考文獻圖軟件流程框圖中國紡織大學棉紡教研室。

　　棉紡學（下冊）。

　　北京紡織工業出版社，孟昭輝。

　　粗紗機取消錐輪和成形機構后卷繞實現的探討。

　　紡織機械，陳人哲。

　　紡織機械設計原理（上冊）。

　　北京紡織工業出版社，觸叩威觸娜畫因而砂C苗幼面肋叨沙腸羅哪介