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　　前言

    印染工業(yè)生產(chǎn)設(shè)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(shè)備。前三部分設(shè)備大多都是多單元傳動聯(lián)合機(jī)械，每一單元需一臺電動機(jī)驅(qū)動，而各傳動單元必須同步運行，保證正常生產(chǎn)，以達(dá)到工藝要求。成品設(shè)備是由單一電機(jī)來完成，不需同步（原用滑差電機(jī)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(shè)備保持同步和恒張力控制。生產(chǎn)設(shè)備要滿足所加工印染產(chǎn)品的質(zhì)量要求。故先進(jìn)、可靠和經(jīng)濟(jì)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(shè)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)點是比較經(jīng)濟(jì)；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(jī)維修工作量大。

    九十年代后期，很多生產(chǎn)印染設(shè)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(jì)效益，紛紛選擇新的先進(jìn)技術(shù)——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(jī)和交流變頻同步調(diào)速控制技術(shù)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(jī)械設(shè)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(guān)等來完成。該種控制模式所存在的問題如下：

    1、系統(tǒng)成本昂貴；

    2、調(diào)試復(fù)雜；

    3、維護(hù)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(jī)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(shè)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(shù)（SVC/VC），能滿足普通變頻器難以達(dá)到的低速驅(qū)動能力，高起動轉(zhuǎn)矩在矢量控制模式下，CHV170變頻器從0.5HZ開始就能獲得最大150%起動轉(zhuǎn)矩，變頻器的穩(wěn)速精度可達(dá)+1%。

    英威騰CHV170系列張力控制型變頻器具有良好的低頻轉(zhuǎn)矩特性，優(yōu)秀的動態(tài)響應(yīng)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(jìn)行轉(zhuǎn)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(shù)先進(jìn)，精度高；

    2、系統(tǒng)調(diào)試簡單；

    3、維護(hù)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(jī)，整機(jī)傳動流程為：1#軋堿——2#軋堿——進(jìn)布軋車——布夾——出布軋車——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(jī)采用可控硅調(diào)壓裝置及二十臺直流電機(jī)組成的多單元同步拖動系統(tǒng)，直流電機(jī)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(yīng)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(yán)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(jī)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)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(jì)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(jī)采用雙電機(jī)（放卷+收卷）進(jìn)行對布匹染色加工的控制方案。

    卷染機(jī)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。

　　主要性能指標(biāo)

    1、實現(xiàn)恒速度，恒張力控制；

    2、自動往復(fù)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(shè)定；

    4、張力加減功能，張力調(diào)節(jié)為30檔（3kg-50kg范圍）；

    5、布厚為0.01mm-2.00mm內(nèi)任意設(shè)定；

    6、自動記道；

    7、可選布卷往復(fù)轉(zhuǎn)動，擺動；

    8、染液溫度控制；

    9、染液循環(huán)；

    10、出布速度設(shè)定。

　　主要設(shè)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：

    例3、廣東大唐印染廠的美國莫里森預(yù)縮機(jī)，整機(jī)的傳動流程：進(jìn)布——橡毯——呢毯——落布。

    原電氣控制每一個傳動單元為單獨的直流電源調(diào)速控制，電路復(fù)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(jìn)行改造后，復(fù)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(shè)備電氣流程圖；
 

    例4、廣東普寧達(dá)美印染廠原荷蘭STORK生產(chǎn)的園網(wǎng)印花機(jī)，全機(jī)分五個傳動單元，12套色，整機(jī)的工藝流程:進(jìn)布——印花——烘房——烘筒（另加）——-落布。原機(jī)是直流調(diào)速控制，（進(jìn)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(jī)印花不同步等現(xiàn)象，而且導(dǎo)布速的同步性能較差，造成對花不準(zhǔn)確，影響產(chǎn)品品質(zhì)。使用英威騰CHV170變頻器改造后，同步性能極佳，解決了低速不同步、對花難等生產(chǎn)難題，節(jié)能效果顯著，故障率減少了30%，維修保養(yǎng)的工作量也大大減少。充分提高了生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

    如下是該機(jī)的主電控圖；

　　三、本變頻器同步調(diào)調(diào)速系統(tǒng)拖動的特點

    1、結(jié)構(gòu)精簡

    使用英威騰的CHV170系列張力控制型變頻器，可以省去松緊架上的限位開關(guān)，從而減少一個故障環(huán)節(jié)。不用同步控制器、不用DA或AD模塊，不用電腦主令給定板，又減小了一個故障環(huán)節(jié)。既省材料又省力氣。

    2、經(jīng)濟(jì)實用

    整機(jī)傳動單元，（選用英威騰CHV170系列張力控制型變頻器）只需花購買變頻器的錢，就能達(dá)到同步調(diào)速控制的目的，和其它變頻器相比，每臺機(jī)器按十個傳動單元計算，可以節(jié)省一萬多元，何樂不為！

    3、高穩(wěn)定性

    CHV170系列張力控制型變頻器傳遞函數(shù)為積分環(huán)節(jié)，因加速時間較小，可近似為比例環(huán)節(jié)。交流電機(jī)近似為一個慣性環(huán)節(jié)，松緊架為一個比例環(huán)節(jié)，干擾來自電源電壓及負(fù)載波動，因變頻器有穩(wěn)壓功能，且采用矢量控制，干擾量可忽略不計，這樣系統(tǒng)為典型的I型，系統(tǒng)穩(wěn)定性高。     

    實用證明，該系統(tǒng)運行時可靠性高，輸出線性較好，速度平穩(wěn)。在系統(tǒng)加減速給定時，松緊架始終保持水平位置，保證系統(tǒng)張力恒定及速度同步的控制要求，最低車車速為5米/分，最高車速設(shè)計為100米/分。

    4、理想的調(diào)速范圍

    變頻器組成多單元同步調(diào)速系統(tǒng)本質(zhì)上為分電源方式，與傳統(tǒng)的印染機(jī)械直流共電源方式相比，調(diào)速范圍大大增加，CHV170系列張力控制型變頻器在1HZ時可達(dá)100%的額定轉(zhuǎn)矩,因此理論上調(diào)速范圍可達(dá)到1:50。導(dǎo)布速為5米/分，最高車速為100米/分，調(diào)速范圍為1：20。

　　四、結(jié)論

    使用英威騰CHV170系列張力控制型變頻器同步調(diào)速控制系統(tǒng)。我們已成功改造了東莞鵬鷗實業(yè)公司的LHM-142高速絲光機(jī)、汕頭麗禾印染公司的退煮漂聯(lián)合機(jī)、嘉興新天紡織印染有限公司的卷染機(jī)、浙江海神公司的LMH180皂洗機(jī)、廣東海潤印染廠的美國莫里森預(yù)縮機(jī)、廣東普寧達(dá)美印染廠原荷蘭STORK園網(wǎng)印花機(jī)等。經(jīng)過近一年的運行，這套方案的電氣同步調(diào)速系統(tǒng)性能良好，故障率大大減少，生產(chǎn)效率提高了10%～25%。由此可見，CHV170系列張力控制型變頻器在印染工業(yè)的應(yīng)用非常成功。不但給操作工帶來操作上方便，也給電氣維修技術(shù)人員帶來捷徑。同時節(jié)省成本，充分提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。

    英威騰CHV170系列張力控制型變頻器是交流同步調(diào)速控制的理想選擇!