变频器在印染设备多电机同步调速中的应用

　　(5)交流伺服控制用变频器。带有光电编码器(Encode)或者旋转变压器(Resolvor)，驱??度或者位置控制。其特点是动态性能好，但价格高。借助交流伺服，在平网印花机和圆网印花机的传动中提高对花精度;在浆纱机的分部传动中提高张力的均匀性。

　　印染设备交流变频多电机同步调速

　　在印染设备中,为了对织物进行连续加工,通常把众多的加工单元组合成联合机，各加工单元分别由一台电动机驱动。工艺要求加工中保持各单元之间张力恒定或者线速度成适当关系。这就要求各单元电动机之间有一种调节机制，使得各单元之间速度发生不协调时,能及时调节自身的速度，自动保持与相邻单元一致，这种调速方式称为多电机同步调速。印染设备采用多电机同步调速方式者非常之多。

　　印染设备多为恒转矩负载，生产工艺要求调速，但对速度的精度要求不高。传统的印染设备采用直流电机驱动，单元之间采用摆式或者辊式松紧架检测张力，通过差动变压器、旋转变压器、自整角机、电位器或者可变电阻将松紧架的位置信号转变为调节用的电信号，借助电子装置调节电机速度。图1示出一个三单元(电机)同步调速简图，采用的是三辊式松紧架。

　　由于直流电机多故障、短寿命、价格高、低速同步性能差，从90年代初开始了用交流变频传动取代直流传动的技术改造。鉴于对动态性能、稳态速度精度要求不高，使用通用V/F控制变频器就能胜任，改造的技术难度不高。变频器需要有两个输入端:一个主频率给定用于调速;一个辅助频率给定用于调同步。主频率给定来自于系统速度给定;辅助频率给定来自本单元松紧架信号(主令例外)，两个频率给定在变频器内部相加。早期的变频器只有一个频率给定，改造时需要制作一块同步板，以完成同步必须的加法 功能。经过十几年的发展，印染设备交流变频多电机同步调速技术有了长足进步，主要表现在:

　　(1)最新的变频器装备有RS-485接口或者现场总线接口，因而主频率给定可以通过串行通讯，用广播的方式传送到所有的变频器，减少了现场的接线。另外数字频率给定取代模拟量频率给定,避免了模拟量易受干扰的缺点。

　　(2)无速度传感器矢量控制变频器成了通用变频器的主流。其特点是:动态性能好、低速转矩大，转矩可以控制与观测。从而有了两种工作模式:速度工作模式和转矩工作模式，速度模式的给定是速度，转矩模式的给定是转矩。在卷绕驱动中使用转矩模式有很大的优越性，只需修改转矩给定，可以不检测半径保持恒张力或者变张力卷绕。

　　(3)现场总线的使用使得对变频器的监控变得更方便、更全面。通过现场总线可以把变频器运行的状况，如电流、电压、速度、转矩、报警、故障等信息全面汇报给中央控制器(PLC/IPC)，并显示在人机界面上。现场总线的使用使变频器成了控制系统计算机网络中的一个节点，这是变频器信息化的基础。

　　(4)借助于矢量控制变频器的速度工作模式与转矩工作模式，有可能不用松紧架、不用张力传感器、也不用速度传感器，实现两台异步电机的三无同步调速。在电机台数比较多时,它的直接好处是减少系统的松紧架的数量。

　　(5)松紧架位置传感器的进步。利用重力、高频电磁感应、磁敏电阻等原理研制成功无接触松紧架位置传感器，提高了松紧架位置检测的可靠性。结合控制方法的改进(对松紧架进行位置控制)，作到了松紧架的姿态控制，使稳态时松紧架总是处于中间位置。

　　(6)变频器的参数由最初的几十个发展到今天的上千个，变频器的功能越来越完善，几乎无所不能。原来变频器使用中需要增加的硬件都已经包括在变频器内部了，开发者的工作只是简单的对变频器进行设定。

　　(7)有速度传感器或者位置传感器的矢量控制技术(交流伺服控制)在多电机同步调速中得到使用，如圆网印花机、平网印花机、浆纱机、湿法毡生产线等，其目的或者是为了改善对花精度，或者是为了改善张力的动态均匀性，或者是为了恒张力或变张力卷绕等。

　　印染设备无松紧架无张力传感器无速度传感器多电机同步调速

　　近十几年来，国内外采用交流变频异步电机驱动取代直流电机驱动，技术水平有了??有的松紧架结构(或者张力传感器或者速度传感器)。这个环节成了新设备的薄弱部分，故障多、维护工作量大，影响了新设备潜能的发挥。有人作过改进，但改进工作主要集中在如何把松紧架的位置信号转变为控制用的电信号上，没有涉及到松紧架本身。