針對紡織廠細紗機作業(yè)工藝，四方電氣在E380通用變頻器的基礎(chǔ)上開發(fā)了細紗機專用機，用于控制原細紗機雙速電機傳動系統(tǒng)，從而提有效率，降低紗線斷頭率，減輕工人作業(yè)強度；同時，在四方變頻器內(nèi)建的標(biāo)準(zhǔn)MODBUS RTU協(xié)議的基礎(chǔ)上，采用臺達文本TP04G作為變頻器的人機平臺，方便了對細紗機相關(guān)參數(shù)的修改和監(jiān)控。

一  細紗機改造的背景

　　細紗機改造主要是對其主電機的變頻調(diào)速改造，該電機為一交流雙速電機，低速時六極，高速時四極，一般為18.5或22KW。低速主要起機械設(shè)備檢修以及細紗機啟動的作用，當(dāng)一切正常后便切換成高速，這樣在細紗機啟動正常后不論處于大、中、小紗段均工頻50HZ運轉(zhuǎn)，故紗線斷頭率偏高，采用變頻調(diào)速改造后，可以人為地調(diào)整不同紗段的運轉(zhuǎn)速度，在斷頭率高的大、小紗段適當(dāng)降低頻率，而斷頭率低的中紗段適當(dāng)提高頻率，由于中紗段長度占整個一錠紗長度的絕大多數(shù)，這樣既提高了效率，又降低了斷頭率。

二  原細紗機主電機電氣傳動方式

　　原細紗機操作主要在機頭部分，包括一些低速啟動按鈕、高速按鈕、停止按鈕，鋼領(lǐng)板復(fù)位等，而電氣線路和元件主要分布在機尾控制箱內(nèi)，主要為低、高速主接觸器及其他中間繼電器等。高速啟動后低速不起作用，只有手動停機后再次啟動。

　　原細紗機有機械自動落紗信號，該信號在落紗完成后由一繼電器輸出一脈沖信號，使電機停止，即所謂的機械自動落紗，該信號由細紗機機頭部分雙凸輪機械結(jié)構(gòu)，電磁鐵等控制，在落紗完成后一凸輪壓到一開關(guān)，輸出一繼電器觸點信號，該信號使電磁鐵得電，吸引一銜鐵使另一凸輪動作，使前一凸輪復(fù)位，繼電器也復(fù)位，同時鋼領(lǐng)板復(fù)位，即所謂的三自動；若是由手動停機，那么需要手動對鋼領(lǐng)板復(fù)位，手搖凸輪機構(gòu)復(fù)位。有的簡單的細紗機無機械自動落紗功能，完全是由人工手動停車，即看著紗差不多大了就人工停機，對于這種機器，變頻器的周期完成輸出信號就非常重要，有了這個信號就可以將這種機器改造成具有自動落紗功能，每次落完紗重新?lián)Q紗后只要按下高速啟動即可。

1　變頻改造后的控制方式

　　在盡量減少線路改動并保留原操作方式的情況下，只要對電路稍作修改即可，變頻控制電路如下：

　　原低速功能在變頻器上也只是起到檢修或試機的功能，當(dāng)確認機器正常后，由于變頻器本身起到平滑，故直接啟動高速，變頻器按設(shè)定工藝曲線變速運行。應(yīng)注意的是低速啟動后直接啟動高速時，由于電機尚未停止，對運轉(zhuǎn)的電機直接啟動變頻器容易報過流，檢速啟動功能并不能起到根本性的作用，故一般不是試機或檢修不使用低速功能。

　　由于變頻器有曲線周期完成輸出脈沖信號，故利用此信號讓高速主接觸器斷開，變頻器運行信號斷開，從而完成電氣自動落紗，下次啟動時直接用高速啟動即可。

　　對于原細紗機本身含機械自動落紗功能的，需要注意的是應(yīng)把電氣落紗長度設(shè)置的稍大于原機械自動落紗長度，以便在電氣落紗完成前原機械落紗各個環(huán)節(jié)能自動復(fù)位。另外當(dāng)傳感器故障時，通過參數(shù)啟用脈沖缺失處理，變頻器輸出無計長報警信號，并以數(shù)字設(shè)定頻率輸出，故應(yīng)該把該頻率設(shè)置為零，當(dāng)故障恢復(fù)后自動從斷點處啟動。

2  細紗機工藝曲線及變頻器參數(shù)設(shè)定

a  工藝曲線如下：

b  曲線設(shè)定相關(guān)參數(shù)：

F5.1-F5.15      設(shè)定多段速頻率1－多段速頻率15

F5.16           設(shè)定低速運行頻率

F5.17-F5.30     設(shè)定運行長度1－運行長度14

F5.32           設(shè)定落紗長度（落紗運行頻率由參數(shù)F5.15決定）

3、工藝曲線說明：

(1)、起始階段，變頻器低速運行命令有效，變頻器輸出低速運行命令。

(2)、撤銷低速運行命令后，變頻器運行多段速工藝設(shè)定曲線，變頻器加速到多段速頻率1運行，隨著**段長度的增加，頻率逐漸增加，運行完**段長度，變頻器以多段速頻率2運行，此過程勻速變化。

(3)、各個段落紗長度設(shè)定依次增加。因此，參數(shù)設(shè)定階段可從滿紗長度開始設(shè)定，逐步減小各個段的長度設(shè)定。每個段的長度受下一個段長度的參數(shù)限制，滿足如下關(guān)系：  第1長度<第2長度<第3長度……..<第13長度<第14長度。

(4)、設(shè)置要求，根據(jù)一般經(jīng)驗：

a、小紗階段占據(jù)總長度的15％，但是斷頭率占據(jù)有70％。因此可根據(jù)紗的情況，適當(dāng)減小小紗階段的輸出頻率以減小斷頭率。

b、中紗階段占據(jù)總長度的80％，斷頭極少，占據(jù)了10％左右，此階段可以適當(dāng)提高電機速度，以提有效率。

c、大紗階段占據(jù)總長度5％，斷頭為20％，大紗階段應(yīng)該適當(dāng)減小輸出電機速度，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。

以上參數(shù)均由文本顯示器TP04G來設(shè)定，文本再與變頻器實時通訊來對參數(shù)進行修改。

其他參數(shù)設(shè)置：

F3.0=20，F(xiàn)3.1=21，F(xiàn)3.2=22，F(xiàn)3.3=23，F(xiàn)3.4=24，F(xiàn)3.8=16，F(xiàn)3.6=9，F(xiàn)3.7=10，F(xiàn)5.0=1011,

F0.4=0001，F(xiàn)9.0=0114.

4   變頻器散熱方式

　　由于細紗機專用機設(shè)計為自身無散熱風(fēng)扇，故需要利用細紗機本身散熱氣流對變頻器散熱，目前工廠較多的做法是用鼓風(fēng)機從室外將冷風(fēng)通過地溝送到各個細紗機機尾主電機處，對電機散熱，熱氣通過導(dǎo)氣管排出車間，故可以用一導(dǎo)氣管從電機進風(fēng)處引到變頻器散熱器上，熱氣排到車間，經(jīng)觀察，長期運行變頻器溫度在55到60度之間。