引言
倍捻機是一種加捻設備，加捻是把松散的纖維須條加以適量的捻度,使之成紗或者把紗、絲捻合成股線、纜繩，最終使紗線具有一定的物理機械性能和一定的外觀，如紗線的強度、彈性、伸長率、毛羽、光澤、手感等。加捻后成紗的結構、形態發生變化，能使織物獲得特殊的外觀效應，如縐效應。倍捻機可以實現一轉兩捻，加捻效率比傳統捻線設備成倍提高。
一、 高速倍捻機工作原理
常見的倍捻機每個單元設計為8錠,前后兩面共16錠。每錠的工作原理如圖1 所示，當錠子電機帶動錠子轉動的同時，槽筒和捻絲筒在線速電機的帶動下也同步轉動，從而使紗線從供絲筒子進入張力管，穿過張力珠，被張力珠的彈性作用所壓緊，形成一個握持點，紗線退離空心錠子的中心孔，垂直進入錠盤，接著紗線由錠盤出口經儲紗區偏轉到達靜止導紗鉤，并形成氣圈，氣圈的高度由導絲鉤的位置確定，紗線經導紗鉤后，到達超喂羅拉，最后紗線經過導紗器交叉卷繞在筒子上。
二、四方E550高速倍捻機控制方案介紹
本方案(an)介紹的高(gao)(gao)速倍捻機(ji)(ji)(ji)(ji)為(wei)(wei)單錠(ding)設計(ji)，最高(gao)(gao)錠(ding)速達到15000r/min。每錠(ding)單獨(du)由一(yi)臺高(gao)(gao)速異(yi)步(bu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)控制,都能(neng)單獨(du)控制啟停。超(chao)喂(wei)羅拉由一(yi)臺異(yi)步(bu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)控制,稱其為(wei)(wei)超(chao)喂(wei)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)。捻絲筒子(zi)由一(yi)臺異(yi)步(bu)電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)控制,稱為(wei)(wei)線速電(dian)機(ji)(ji)(ji)(ji)。在每一(yi)錠(ding)中(zhong)，捻絲筒子(zi)在機(ji)(ji)(ji)(ji)器運行時(shi)可以通過機(ji)(ji)(ji)(ji)械裝置投入工(gong)作和分離工(gong)作。
圖2 機械結(jie)構圖
高速倍捻機線速電機、超喂電機、錠速電機轉速由下面的公式決定：
線速電機線速=錠速電機轉速*2/捻度=2π*線速輪半徑*線速電機轉速
超喂電機線速=線速電機線速*超喂量=2π*超喂輪半徑*超喂電機轉速
高速(su)(su)倍捻機對轉(zhuan)速(su)(su)精度要求比較(jiao)高，一般要求在不(bu)同的(de)轉(zhuan)速(su)(su)時(shi)誤差(cha)±10r/min以內。通過高速(su)(su)接(jie)近開關作為速(su)(su)度反(fan)饋信(xin)號，接(jie)入(ru)E550變頻器的(de)高速(su)(su)脈沖輸入(ru)端子，組(zu)成速(su)(su)度閉環的(de)方式(shi)，轉(zhuan)速(su)(su)精度誤差(cha)±10r/min，完(wan)全(quan)滿(man)足現場工(gong)藝要求。通過專用的(de)速(su)(su)度修正(zheng)系數，還可以對轉(zhuan)速(su)(su)進行手動微調，進一步提高轉(zhuan)速(su)(su)精度。
圖3 系統控制圖
如圖3所(suo)示，觸摸屏根據公式(shi)，通(tong)過(guo)宏指令，來給定(ding)錠速(su)(su)變頻器(qi)、線速(su)(su)變頻器(qi)、超喂變頻器(qi)頻率(lv)，以及變頻器(qi)的轉向。此外，E550變頻器(qi)可(ke)以選(xuan)擇不返回數據的通(tong)信(xin)方式(shi)，進(jin)一(yi)步(bu)提高(gao)通(tong)信(xin)的速(su)(su)度(du)，提高(gao)系統的運(yun)行效率(lv)。
圖4 變頻器配線圖
主要變頻器參數設置：
① 錠速變頻器參數設定
② 超喂變頻器參數設定
③ 線速變頻器參數設定
三、系統方案的特點
1、節省成本，本方案采用接近開關信號作為速度反饋，搭配高速脈沖輸入接口組成實現速度閉環系統，節省了編碼器的成本；系統使用觸摸屏直接控制，變頻器集成了相關工藝參數，省去了PLC的環節，進一步降低成本。
2、控制精度高，通過高速接近開關組成速度閉環控制，實測轉速誤差± 10r/min；
3、安裝調試簡便，只需要簡單的配線即可組成整套系統；
4、抗干擾能力強，全系列產品經過EMC測試，確保通信可靠性；采用不返回數據的MODBUS通信方式，類似與通信廣播的方式，進一步降低MODBUS通信的失敗率。
四、小結
本方案變頻器通過高速接近開關實現轉速閉環系統，解決了通用型變頻器無法實現高轉速精度的要求；采用通信不返回數據功能，實現了上位機與多臺變頻器的高速穩定通信。
本方(fang)(fang)案(an)已在浙江某大(da)型紡織機械廠批量使用，由于方(fang)(fang)案(an)性價比高，系統(tong)穩(wen)定可靠，使產(chan)品(pin)具(ju)有很(hen)強(qiang)的競爭(zheng)力(li)，得到用戶的一致好評。