高速转染机控制系统方案

随着电力电子技术的发展，变频器的各项性能指标得到了长足的提高，特别是高速运算的大规模集成电路在变频器中的应用，使交流变频控制系统能象直流控制系统一样直接控制交流电机的输出转距，使整个控制系统的性能达到甚至超过直流控制系统。并且交流电机的防护等级高，维护简单方便，所以双变频控制系统正在高速转染机上得到快速的推广应用。 　　从高速转染机的运行过程看，染色的过程就是织物经过染缸不断地在两根辊子上来回的收卷与放卷，通过不断的收放卷，高温染液中的染料分子渗透到织物中，与织物分子发生化学反应，使织物的颜色发生改变。所以染色的过程既是一个物理过程，又是一个化学反应过程。 　　从以上整个染色过程可以看出，织物在染液中的停留时间，决定了织物染色后的颜色色度，同时织物在通过染液时所受到的张力，也对染色后的色泽有影响。张力太大，织物会绷得太紧，甚至会被拉断;同时张力太大，会使织物中间与织物两边的染色效果产生差异;而张力太小，织物会堆积在染缸中，严重影响染色过程，甚至使染色过程中断。所以，为了保证染色效果，在整个染色的收放卷过程中，要使织物在经过染液时的线速度与织物本身受到的张力保持恒定。 　　但是，从控制过程来看，织物在卷绕辊上从空卷到满卷的卷径比很大，织物经过染液的浸染，重量变的很重，所以，从空卷到满卷，卷绕辊的转动惯量变化非常大。大多数的转染机从空卷的直径0.2米到满卷的直径1.4米，卷径比达到了7倍，而转动惯量与回转直径成平方关系，加上满卷时的重量是空卷时的十倍以上，所以转动惯量的变化在百倍以上。在这样的条件下，要保持织物在收放卷时速度张力恒定，对控制系统提出了很高的要求。 　　高速转染机的控制系统大致经过了三个阶段：直流控制系统、单变频控制系统、双变频控制系统。直流控制系统技术成熟、控制方便，调节电枢电流就能控制输出力矩，机械特性硬，通过卷径计算能很好地满足高速转染机恒张力、恒线速度的驱动要求。但是，由于直流电机有整流子和碳刷，直流电机的维护工作量非常大，维修周期短，故障率相对较高。直流控制系统在实际生产中还有很多在应用，许多生产厂商也仍在生产与销售，很好地说明了直流控制系统的独特的性能。