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关键词计算机控制,变须器,数学模型,粗纱栖中图法分类号巧粗纱工序粗纱机传动系统的基本特点( l)筒管的卷绕速度和龙筋的升降速度都必须是随筒管的直径的增加而下降,它们由下铁炮传动。

减少铁炮负荷,并使卷绕和升降合用一个变速件传动,采用了差动机构,将主轴的恒速与铁炮的变速合成后传给筒管。

为了得到不同捻度,主轴传动前罗拉的轮系中必须有可变的捻度牙,并且上铁炮和前罗拉同时由捻度牙传动,以使输出纱条的速度与卷绕纱条的速度同时变化。

装置从龙筋升降的两个极端位置获得信号,完成缩短动程龙筋换向移动铁炮皮带个动作。

由上可知,粗纱机传动系统大致可分成部分①恒速的主轴部分(传动锭翼)②要求变速的前罗拉部分(改变捻度时)③控制筒管的卷绕速度和龙筋的升降速度的铁炮部分④成形机构部分。

后两部分是粗纱机传动的关键。

这种传动方式的缺点很多,主要有以下几点( 1)铁炮本身笨重惯性大,同时皮带易打滑,从而影响传动精度。)铁炮的设计制造非常麻烦。

形机构体积大,机构复杂。

保养维修工作量大。

品种翻改不方便。

( 6)须有张力微调装置和防细节装置才能保证纺纱质量。

变频器网络在粗纱机传动机构中的设计思想由于微电子和信息技术的快速发展,交流电机变频调速技术日益完善并得到了普遍应用。

矢量控制技术的实用化,使异步电动机变频后的特性达到了可以和直流电机变压后的机械特性相媲美的程度。

因此可把变频调速技术应用到粗纱机传动中以克服老式传动机构的不足。

具体是书变频器变频电机锭子(锭翼)。

变频器奋变频电机一筒管。

件变频器一变频电机一龙筋。

变频器一变频电机一前罗拉。

奋变频器一即变频电机一后罗拉和中罗拉。

其中用个速度传感器分别检测锭子筒管龙筋前罗拉和后罗拉的速度组成闭环的速度反馈控制系统。

以锭子的速度为基准,通过建立数学摸型来控制筒管龙筋前罗拉和后罗拉的速度。

数学摸型的建立前罗拉的速度日期仅x)一中国纺织大学学报第卷根据捻度公式( )1石不石豆而不则二`二二一止一峨汀式中前罗拉的转速前罗拉的输出速度(而粗纱的特克斯制捻度(捻米(不表示捻系数)。

锭子的转速前罗拉的直径其中和根据纺纱品种而定。

后罗拉的速度一会器为后罗拉的转度(是总牵伸倍数,根据生产工艺而定。

筒管的速度根据工艺要求单位时间内筒管的卷绕长度必须与单位时间内前罗拉的输出长度相等,即(管导)将( 1)式代入( 3)式得二汀式中为第层的卷绕直径( ),为筒管的转速而气为时筒管的转速(下面推导己的计算公式见图图中占,第一层纱厚占第层纱厚(为一占末层纱厚( )第层卷绕直径末层卷绕直径筒管的空管半径假设其每层纱厚的增加值为。,。

值根据纱线的性质卷绕张力由实验而定。

当。

值确定后在纺纱过程中为一定值。

各层纱的厚度占一二占占,一那末各层的卷绕直径占占,占占,占卜占,将各层纱厚代入上式化简得2秃一占,无一代入式寿一寿一达一小瀚2左一占,无一二或龙筋的升降速度粗纱的成形如图所示,结合图可知龙筋的升降速度必须满足下列方程式二式中卷绕第层时龙筋的升降速度口而图粗纱卷绕参数图粗纱轴向卷绕圈距一般略大于粗纱的直径期陈金平等变频器在粗纱机传动中的应用设计初步。

前罗拉的线速度而而)第层的卷绕直径儿一一下丁一乙而由捻度公式可得。

二票将此式和代入式口一占无一粗纱产门口筒管。

图粗纱卷装形状图计算机控制图粗纱升降参数图速度控制在实际生产过程中,对于某一品种来说,二今一为成形角)而占为定值。

因此可分别通过式()求出作为速度闭环控制的基准。

成形控制粗纱的成形如图所示,为了卷绕出此形状的纱筒,本设计采用计算龙筋在每一升降动程所用时间的方法来控制粗纱的成形。

时间计算公式推导如下根据图可得所以一二一今一为龙筋的最大升降动程)二异`二一从一凡一氏一几占。

占,十盲言盲占爹凡一卜一,自占一占一占此式可计算出龙筋在每一动程的升降时间。

(第一层升降时间由三定要求及具体情况而定,上式实际上是计算的第l)层的升降时间)考虑到变频器直接控制电机的瞬间正反转有一定困难,采用变频器控制电机一直朝一个方向运转,龙筋的升降通过换向机构来完成。

具体是根据式川计算出每一动程的升降时间,并储存在计算机中,当某动程时间用完后由计算机向发出信号,再由中国纺织大学学报第卷驱动双向电磁铁,以靠电磁铁推动一对伞型齿轮进行换向。

需要说明的是由于粗纱机满纱停车时的三定要求,龙筋在最后动程不会走完。

此时计算机应记住停车时龙筋的位置以便计算出下次开车后龙筋第一次换向的准确时刻,以保证粗纱的成形。

电气控制实施方案如图所示,整个系统采用全数字控制方式,在工控机与台变频器之间通过一行通信连接,工控机根据工艺参数及数学模型,计算出台电动机的转速,依据只传感器的反馈数据进一步计算出控制量,通过一口传送给变频器来调节电动机的转速。

控制软件设计系统软件主要有两大功能工艺参数的设置修改显示定时对电机转数进行采样并输出对变频器的控制信号。

软件组成见图软件流程框图见图7(以筒管速度控制为例)系统硬件工控机台(带一接口)三相异步变频电动机台。

变频器台。

速度传感器个。

图成形分析图翻其余电器设备于巨己即机图电气控制框图本设计的特点运行程序图软件组成粗纱机的传动大大简化传动精度提高,保证了粗纱质量期陈金平等变频器在粗纱机传动中的应用设计初步主程序入口初始化再参数设置运行电机速度采样读串口砍变频电计率器机算换控变算制速输出继续运行一络纱纺完,停车落纱。

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