变频技术改善化纤单丝生产工艺水平

一、引言

化纤分丝机的整体结构包括退丝器、导丝盘、分丝器、横动装置、卷绕装置、机架等，是一种将化纤单丝(锦纶、涤纶单丝)的分丝、卷绕成型的装置。该设备的运行原理是通过将十根一股的化纤丝分成单根单股的单丝，并重新卷绕成型，在这其中的成型与张力的控制尤为重要。由于分丝机车速较高，因此需要采用变频调速将前道工序的单丝纺丝部分分离出来，这样既可以提升前道工序纺丝的生产效率，也增加了化纤单丝生产的整道工艺的生产效率。

二、控制要求

本文仅以杭州三科生产的SKI600通用重载变频器（VFD）在某地企业中的化纤分丝机的现场调试项目内容为主体，为大家阐述变频技术在化纤分丝机中的应用方案，如上所示。客户希望通过使用两台SKI600(0.75KW)，一台控制超喂罗拉电机，一台控制收卷电机，另外每5台设备需要一个SKI600（0.75）控制顶轮电机，步进控制器控制移丝成型，每圈单脉冲霍尔元件用来测速，要求主要包括：

（1）测速稳定，只有测速稳定准确才能实现很好的速度控制；

（2）张力控制稳定，张力是核心，太紧太松都不允许；

（3）启动转矩大，为克服摩擦力以及较大的负载；

（4）通讯性能良好，加速过程和速度调节时要频繁通讯；

（5）步进电机精度高，成型精度要求很高；

（6）PLC脉冲输出精度高，扫描周期短。

三、系统接线及调试

整套系统是由一台SK-C的PLC和S系列的7寸触摸屏以及2台SKI600构成，另外，每5台整机另加一台SKI600，一拖多控制顶轮的旋转，每台机分前后两面，共两套。

化纤分丝机控制系统

1、系统调试

调试主要要解决几个问题：

(1)速度给定的及时性，因为涉及到通讯给定，通讯成功率要求很高；

(2)是低频力矩输出能力；

(3)高速运行时的速度稳定性；

(4)张力控制稳定性；

(5)速度检测精度和稳定性；

(6)步进电机控制移丝成型精度；

-由于整机线速度的采集是通过一个每圈一个脉冲的霍尔元件，因此采样速度波动较大，需要对不同速度段采取不同的采样方式并做平均优化或者响应的滤波处理；

-零速启动时由于锭子负载较重，且机械摩擦力也很大，需要增加VFD的输出力矩以达到较快启动个的效果；

-张力控制，其实是做速度闭环，如何通过检测回来的线速度调节罗拉和卷绕的速度做好张力控制；

-移丝成型，分丝后的丝非常细，且需要卷绕的距离很长一般都是800千米以上，因此对成型有一定的要求，类似粗纱机。

2、SKI600参数设置

SKI600部分关键参数见下表：

四、SKI600性能特点

SKI600S是三科专为中小型企业的轻载OEM配套市场他推出的一款产品，SKI600适应性较强，在工业中有着广泛的应用价值。SKI600采用了矢量化的V/F控制技术，具有PID、多段速、直流制动、Modbus通讯等多种常用功能，功能完善，体积更小，能够有效降低安装空间压力。同时SKI600搭载了当前科技前沿技术的全程三相调制方式，能够保障电机平稳运行，降低噪音；

其它的特性参数、功能如下表所示：

五、结语

化纤分丝机的前道加弹机每台机240锭左右，但分丝机每台加工部分在运行时都需要加弹机上下来起重的一个锭，因此，分丝机的使用台数也非常庞大，所以在整机运行工艺和控制上有较高的要求。SKI600系列化纤分丝机变频器拥有短路、过载、过压、缺相、失速等多项保护功能，以及故障输出功能，在确保系统高效运行的同时保障运行安全，能够为广大客户带来极为可观经济效益。