2 控制方案
2.1控制要求
變比:11.73
卷徑範圍:110mm---780mm
速度調節範圍:3m/min----60m/min
張力調節範圍:800n----3000n
收卷線速度保持與主線速度同步且可調，在收卷恆速、調速及啟、停（收卷中途15kw主電機暫停，便於處理問題）過程中須保持收卷紗線的張力恆定。
由於不同紗線產品要求控制的張力差別較大，在選擇電機時我們須按最大卷徑和最大張力給定值來計算電機的額定輸出轉矩**矩指令公式t=f×d/2×i
t:為變頻器的輸出轉矩指令；
f:為張力設定指令；
d:為捲筒的卷徑；
i:為機械傳動比）
t=（3000×0.78）/（2×11.73）=100n
另通過計算變頻器執行頻率在0.3hz----67.2hz，收卷電機最好使用變頻電機，以保證電機的安全使用。
因此收卷電機選擇22kw四極變頻電機（額定轉矩140n），收卷變頻器選擇td3300-4t0220g。
那麼電機的最小輸出轉矩則按最小卷徑和最小張力給定值來計算：
t=（800×0.11）/（2×11.73）=3.78n
如果我們選擇張力開環轉矩模式，那麼要求電機的最小輸出轉矩只有電機額定輸出轉矩的2.7%（3.78n/140n），遠低於10%的要求，這樣我們在生產小張力紗線時，要保證小卷徑的收卷張力恆定是很困難的。
也就是說在作張力控制時既要求張力恆定，又要求張力可調範圍要大，使用張力開環轉矩模式是很難達到控制要求的。
那麼控制方案只能選擇張力閉環模式，張力閉環模式又分張力閉環速度模式和張力閉環轉矩模式。張力閉環速度模式雖對pid/a>引數有一定的依賴性，但相對於張力閉環轉矩模式而言，除錯要相對簡單，且完全能達到控制要求。因此本控制方案採用張力閉環速度模式，在收卷輥和壓紗輥之間增加張力感測器（24vdc電源/a>、4---20ma電流訊號輸出）、張力輥和角度輥（如圖虛線部分），通過張力感測器的訊號反饋實現張力閉環控制，從而達到收卷張力恆定的目的。
據了解，鄭紡機後期的公升級產品中收卷部分也使用的是張力閉環方案。
注意：我們要保證在大捲徑、大張力、低速或零速時電機有足夠輸出轉矩，以防止電機在低速和零速時轉矩不夠，引起的收卷輥回車，td3300應設定為閉環向量控制模式，提高電機低頻輸出轉矩。這樣我們也需在電機上加裝旋轉編碼器/a>（光洋、1024線輸出）。
功率匹配不當引起的機械故障
漿紗機的速度匹配大家卻比較熟悉，比如上漿品種改變了，張力需要調整。多單元的機型改變張力或伸長值，單元電機的速度就會隨之改變；機械傳動的，改變某個張力區域的無級變速器的（p型或xp型）輸出速度就能改變，這實質是通過速度的重新匹配，來達到新的張力要求。
（1）正常運轉的漿紗機，速度匹配都不存在問題，但是功率匹配是否合理，這就需要分析。
漿紗機傳動屬於轉動構件形式，功率計算公式如下：
式中：p─功率（w）
w─功（j）
m─轉矩（n·m）
由上式可知，漿紗機傳動的功率 ─角速度（rad/s）
等於力矩與角速度的乘積。 t ─時間（秒）
又因：代入上式可得： φ─弧度（rad）
n ─轉速（r/min）
注：角速度的含義，是物體轉動時角度變化快慢和方向的物理量。
轉矩與功率及轉速的關係式：
這些公式告訴我們：
①功率的大小，是由轉矩m和轉速n來決定的。
②傳動電機功率一定時，轉矩m和轉速n成反比關係。轉速越高，轉速矩越小；轉速越低，轉矩越大。
（2）漿紗機傳動系統,功率匹配不當,體現在**?主要體現在各張力區域的張力(伸長)調節機構方面。比如piv織軸捲燒機構，p型或xp型無級調速裝置的功率匹配問題。
新型一單元或二單元漿紗機，各區張力（伸長）調整都採用機械無級調速裝置。怎樣來判斷這些漿紗機功率匹配是否良好呢？漿紗工作者可以從二個方面來判斷。
（3）一從車速變化看各區張力變化，即在正常車速時，觀察各區張力（伸長）情況，然後降速過程中，直至爬行速度時，同樣觀察各區張力（伸長）變化情況。張力（伸長）如果因車速變化產生明顯差異的，就說明功率匹配不當。因為車速降低後（爬行時最明顯），張力（伸長）調節機構的輸出功率顯著降低，這樣調節機構在低速時，如不能輸出足夠的功率來維持漿紗張力（伸長）所必須的轉矩，張力變化就是必然的，漿紗機常用張力調節器的引數見表1。
表1 漿紗機常用張力調節器的引數：
從表中資料我們可看出漿紗張力調節器最大輸出功率，輸出扭矩的引數，都有是在輸入軸720rpm條件下，才能獲得。如果輸入軸轉速（當漿紗降速或爬行時）降低了，張力調節器的輸出功率和轉矩，都會成倍降低。是不是每台漿紗機都存在這個問題？
如果漿紗機生產廠商在設計時注意到這個問題，而且功率匹配良好，就不會出現車速變化，漿紗張力（伸長）也隨之變化的現象。
（4）二從機械故障產生的部位和原因來判斷，功率匹配的問題。有些漿紗機張力（伸長）調節機構，在正常維護前提下，也經常發生故障，這也和功率匹配不當有密切的關係。當漿紗機長期處於較低速度運轉，（在三分之一的最高設計車速）p型或xp型張力（伸長）調節裝置的輸入轉速較低，其輸出功率降低。
在低速時，調節器的輸入，輸出端會受到比高速時大得多的轉矩，當調節裝置負載端（輸出端）所受到的反向轉矩大於輸出轉矩，對調節裝置就會造成損壞，加劇機件磨損，嚴重時輸出軸都會扭斷。
3.3 功率不匹配的原因和對策
漿紗機傳動部件（調節裝置）的功率不匹配，也可以說傳動部件在低車速時，能夠傳遞的功率是不夠的。這主要是漿紗機生產廠家設計上的不足，沒有認真計算漿紗機在低速大張力條件下，傳動部件的功率是否足夠。
要解決這個問題實際是很簡單，張力（伸長）調節裝置也不需要選大型號的，只要將調節裝置的進軸速度提高，出軸速度同比降低。在漿紗機最高設計車速時，不要超過該裝置的最大許用轉速；這樣漿紗傳動部件低速時，傳遞功率的能力，大幅度地提高，解決了功率不匹配的問題，降低了機械故障，穩定了漿紗張力（伸長）。
在漿紗工藝設計時，盡可能避免低速運轉。面對粗支、高密品種，張力大，車速低，可以通過，提高壓漿力，增加漿液容度，提高烘筒溫度，冷凝水排放通暢，烘房排濕良好等措施來提高車速，降低機械故障。
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