|
2.3 直流輸入回路
直流輸入回路負(fù)責(zé)提供多電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的直流電源，其主要部件為整流器。但是我們知道，當(dāng)AC/DC電源啟動(dòng)時(shí)，將產(chǎn)生一個(gè)高達(dá)系統(tǒng)標(biāo)稱電流50倍的啟動(dòng)電流對(duì)輸入電容（本文主要是指VF1-VF4變頻器的電解電容）充電。該啟動(dòng)電流會(huì)導(dǎo)致主電源上電壓降的產(chǎn)生，從而影響連接到同一個(gè)電源網(wǎng)絡(luò)上的其它設(shè)備的正常工作，甚至熔斷輸入線路熔絲。通常情況下離線電源的前端由一個(gè)橋式整流器和一個(gè)大容量濾波電容組成，啟動(dòng)時(shí)對(duì)大容量濾波電容的充電會(huì)在輸入端產(chǎn)生一個(gè)稱之為啟動(dòng)電流的浪涌電流。如果不限制這一啟動(dòng)電流，那么輸入熔絲就可能熔斷或者可能觸發(fā)電路保護(hù)斷路器。因此直流輸入回路的核心問(wèn)題是控制啟動(dòng)電流。解決該問(wèn)題的一種方案是將阻抗與一個(gè)硅通路元件或者機(jī)電繼電器并聯(lián)，再與整流器串連，這樣就可以大大降低沖擊電流，以保證直流輸入回路的可靠性。
2.4 多電機(jī)傳動(dòng)的特點(diǎn)
化纖后紡設(shè)備采用共用直流母線的多電機(jī)傳動(dòng)控制方式，具有以下顯著的特點(diǎn)：
a. 共用直流母線和共用制動(dòng)單元，可以大大減少整流器和制動(dòng)單元的重復(fù)配置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，經(jīng)濟(jì)可靠。
b. 共用直流母線的中間直流電壓恒定，電容并聯(lián)儲(chǔ)能容量大；
c. 各電動(dòng)機(jī)工作在不同狀態(tài)下，能量回饋互補(bǔ)，優(yōu)化了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性；
d. 提高系統(tǒng)功率因數(shù)，降低電網(wǎng)諧波電流，提高系統(tǒng)用電效率。
3 多電機(jī)傳動(dòng)牽伸同步的控制
在化纖后紡設(shè)備的四道傳動(dòng)（三道牽伸加卷曲）中，其牽伸比的確定必須以四個(gè)傳動(dòng)電機(jī)的速度同步為基準(zhǔn)。通常情況下，有一個(gè)主給定信號(hào)，同步控制的目標(biāo)就是將這個(gè)信號(hào)按照牽伸比的要求均勻分配到M1、M2、M3、M4四個(gè)變頻器中去，保證四傳動(dòng)無(wú)論在加速、恒速或者減速過(guò)程中都能保持同步的比例性。
以下主要討論目前較為常用的三種同步控制方案。
圖三 化纖后紡傳動(dòng)的同步控制方案
3.1 模擬量同步控制
當(dāng)一臺(tái)整機(jī)或一條生產(chǎn)線中各個(gè)傳動(dòng)單元分別由獨(dú)立的變頻器驅(qū)動(dòng)時(shí)，為了保證整機(jī)在一個(gè)主令轉(zhuǎn)速的設(shè)置下，各單元同步協(xié)調(diào)工作（這里為固定的牽伸比），需要配置同步控制器。該同步控制器可對(duì)各單元傳動(dòng)速度分別整定，以實(shí)現(xiàn)各單元以一定的比例速度同步工作，總的主令設(shè)定電壓（由電位器決定）通過(guò)給定積分器輸出，可實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)和軟停車。
該同步控制器能輸出多路模擬量信號(hào)給變頻器（這里為VF1-VF4）。模擬量輸入設(shè)定方法是一種控制精度較高的方法，一般情況下可達(dá)電壓“11bit+符號(hào)”或電流“10bit”級(jí)別的分辨率。
3.2 脈沖信號(hào)同步控制
在電子技術(shù)中，脈沖信號(hào)是一個(gè)按一定電壓幅度，一定時(shí)間間隔連續(xù)發(fā)出的脈沖信號(hào)。我們將第一個(gè)脈沖和第二個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔稱為周期；而將在單位時(shí)間（如1秒）內(nèi)所產(chǎn)生的脈沖個(gè)數(shù)稱為頻率。
通常情況下，最大輸入脈沖頻率可以在0.1KHz到50KHz之間選擇。VF1變頻器在主令電位器的控制下輸出同步脈沖數(shù)給VF2，VF2接受脈沖數(shù)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)并同時(shí)輸出同步脈沖數(shù)給VF3，直到VF4。由于脈沖信號(hào)的數(shù)字處理技術(shù)和抗干擾能力強(qiáng)，因此在同步控制中也被廣泛使用。
3.3 通訊總線同步控制
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)定頻率是一種高精度的頻率設(shè)定，其具有通訊速率高，穩(wěn)定可靠，接線簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，而且在模擬量控制時(shí)，輸出端經(jīng)過(guò)一個(gè)數(shù)模轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過(guò)導(dǎo)線，進(jìn)入輸入端（變頻器）又需要經(jīng)過(guò)一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器才能參與控制。兩個(gè)轉(zhuǎn)換器位數(shù)不同和導(dǎo)線損耗都可能造成一定誤差，而通訊傳遞直接是數(shù)字量不需要轉(zhuǎn)換，沒(méi)有誤差，在傳輸過(guò)程中不會(huì)造成損耗，而且響應(yīng)速度率也會(huì)很高。
通常情況下，同步控制可采用RS485總線的異步通訊控制方式，如圖（3）所示。選用變頻器標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置的RS485可以方便實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通訊，同時(shí)也可掛現(xiàn)場(chǎng)總線或局域網(wǎng)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交換，主要有PROFIBUS、Modbus、FF等對(duì)應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)及總線形式，但必須配用專用接口卡。
4 結(jié)束語(yǔ)
化纖后紡設(shè)備的變頻技術(shù)應(yīng)用應(yīng)結(jié)合工藝本身的要求，選擇具有共用直流母線方式的多電機(jī)傳動(dòng)控制結(jié)構(gòu)能夠很好地解決一道和二道的持續(xù)發(fā)電問(wèn)題，同時(shí)采用同步控制來(lái)實(shí)現(xiàn)恒定的牽伸比。本方案已經(jīng)在多家短纖維后紡設(shè)備的技術(shù)改造中得到成功應(yīng)用。
|
