我司与四方电气合作开发的细纱机变频器，是在E380通用变频器的基础上，针对纺织厂细纱机的生产工艺进行开发，用于控制原细纱机双速电机传动系统。通过实际调试，该变频器明显提高生产效率，降低纱线断头率，减轻工人作业强度。于此同时，在变频器标准MODBUS RTU协议的基础上，采用台达文本TP04G作为变频器的人机平台，从而方便对细纱机相关参数进行修改和监控。

一  细纱机改造的背景

       细纱机主要是对主电机进行变频调速改造，电机为交流双速电机，低速时六极，高速时四极，一般是18.5或者22KW。低速主要起细纱机启动和机械设备检修的作用，当一切正常之后便切换到高速，这样在细纱机启动正常之后无论处于大、中、小纱段均在工频50HZ运转，所以纱线的断头率偏高。而采用变频调速之后，可以人为对不同纱段的运转速度进行调整，在断头率高的大、小纱段适当降低频率，而在断头率低的中纱段适当提高频率，因为中纱段长度占整个一锭纱长度的绝大多数，这样不但提高了生产效率，又降低了断头率，同时也减少了工人的作业强度。

二  原细纱机主电机电气传动方式

       原细纱机操作主要在机头部分，包括一些低速启动按钮、高速按钮、停止按钮，钢领板复位等，而电气线路和元件主要分布在机尾控制箱内，主要为低、高速主接触器及其他中间继电器等。高速启动后低速不起作用，只有手动停机后再次启动。

       原细纱机有机械自动落纱信号，该信号在落纱完成后由一继电器输出一脉冲信号，使电机停止，即所谓的机械自动落纱，该信号由细纱机机头部分双凸轮机械结构，电磁铁等控制，在落纱完成后一凸轮压到一开关，输出一继电器触点信号，该信号使电磁铁得电，吸引一衔铁使另一凸轮动作，使前一凸轮复位，继电器也复位，同时钢领板复位，即所谓的三自动；若是由手动停机，那么需要手动对钢领板复位，手摇凸轮机构复位。有的简单的细纱机无机械自动落纱功能，*是由人工手动停车，即看着纱差不多大了就人工停机，对于这种机器，变频器的周期完成输出信号就非常重要，有了这个信号就可以将这种机器改造成具有自动落纱功能，每次落完纱重新换纱后只要按下高速启动即可。

1         变频改造后的控制方式

在尽量减少线路改动并保留原操作方式的情况下，只要对电路稍作修改即可，变频控制电路如下：

       原低速功能在变频器上也只是起到检修或试机的功能，当确认机器正常后，由于变频器本身起到平滑，故直接启动高速，变频器按设定工艺曲线变速运行。应注意的是低速启动后直接启动高速时，由于电机尚未停止，对运转的电机直接启动变频器容易报过流，检速启动功能并不能起到根本性的作用，故一般不是试机或检修不使用低速功能。

       由于变频器有曲线周期完成输出脉冲信号，故利用此信号让高速主接触器断开，变频器运行信号断开，从而完成电气自动落纱，下次启动时直接用高速启动即可。

       对于原细纱机本身含机械自动落纱功能的，需要注意的是应把电气落纱长度设置的稍大于原机械自动落纱长度，以便在电气落纱完成前原机械落纱各个环节能自动复位。另外当传感器故障时，通过参数启用脉冲缺失处理，变频器输出无计长报警信号，并以数字设定频率输出，故应该把该频率设置为零，当故障恢复后自动从断点处启动。

2   细纱机工艺曲线及变频器参数设定

a  工艺曲线如下：

b  曲线设定相关参数：

F5.1-F5.15      设定多段速频率1－多段速频率15

F5.16           设定低速运行频率

F5.17-F5.30     设定运行长度1－运行长度14

F5.32           设定落纱长度（落纱运行频率由参数F5.15决定）

3、工艺曲线说明：

(1)、起始阶段，变频器低速运行命令有效，变频器输出低速运行命令。

(2)、撤销低速运行命令后，变频器运行多段速工艺设定曲线，变频器加速到多段速频率1运行，随着*段长度的增加，频率逐渐增加，运行完*段长度，变频器以多段速频率2运行，此过程匀速变化。

(3)、各个段落纱长度设定依次增加。因此，参数设定阶段可从满纱长度开始设定，逐步减小各个段的长度设定。每个段的长度受下一个段长度的参数限制，满足如下关系：  第1长度<第2长度<第3长度……..<第13长度<第14长度。

(4)、设置要求，根据一般经验：

a、小纱阶段占据总长度的15％，但是断头率占据有70％。因此可根据纱的情况，适当减小小纱阶段的输出频率以减小断头率。

b、中纱阶段占据总长度的80％，断头极少，占据了10％左右，此阶段可以适当提高电机速度，以提率。

c、大纱阶段占据总长度5％，断头为20％，大纱阶段应该适当减小输出电机速度，以提高产品质量。

以上参数均由文本显示器TP04G来设定，文本再与变频器实时通讯来对参数进行修改。

其他参数设置：

F3.0=20，F3.1=21，F3.2=22，F3.3=23，F3.4=24，F3.8=16，F3.6=9，F3.7=10，F5.0=1011,

F0.4=0001，F9.0=0114.

4   变频器散热方式

        由于纺织厂现场环境原因，细纱机机设计为自身无散热风扇，利用细纱机本身散热气流对变频器进行散热，目前大部分工厂的做法是用鼓风机从室外将冷风通过地沟送到各细纱机机尾主电机处，对电机进行散热，热气通过导气管排出车间，故可以用一导气管从电机进风处引到变频器散热器上，将热气排到车间。

          经过实际观察，细纱机变频器长期运行温度在55到60度之间，不存在散热方面的隐患。

参考资料：四方E380通用型变频器说明书

                 四方E380S细纱机变频器说明书