變頻系統在短纖維后紡設備中的應用（下）

　　2.4 多電機傳動的特點
　　化纖后紡設備采用共用直流母線的多電機傳動控制方式，具有以下顯著的特點：
　　a. 共用直流母線和共用制動單元，可以大大減少整流器和制動單元的重復配置，結構簡單合理，經濟可靠。
　　b. 共用直流母線的中間直流電壓恒定，電容并聯儲能容量大；
　　c. 各電動機工作在不同狀態下，能量回饋互補，優化了系統的動態特性；
　　d. 提高系統功率因數，降低電網諧波電流，提高系統用電效率。
　　3 多電機傳動牽伸同步的控制
　　在化纖后紡設備的四道傳動（三道牽伸加卷曲）中，其牽伸比的確定必須以四個傳動電機的速度同步為基準。通常情況下，有一個主給定信號，同步控制的目標就是將這個信號按照牽伸比的要求均勻分配到M1、M2、M3、M4四個變頻器中去，保證四傳動無論在加速、恒速或者減速過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。

　　3.1 模擬量同步控制
　　當一臺整機或一條生產線中各個傳動單元分別由獨立的變頻器驅動時，為了保證整機在一個主令轉速的設置下，各單元同步協調工作（這里為固定的牽伸比），需要配置同步控制器。該同步控制器可對各單元傳動速度分別整定，以實現各單元以一定的比例速度同步工作，總的主令設定電壓（由電位器決定）通過給定積分器輸出，可實現軟起動和軟停車。
　　該同步控制器能輸出多路模擬量信號給變頻器（這里為VF1-VF4）。模擬量輸入設定方法是一種控制精度較高的方法，一般情況下可達電壓“11bit+符號”或電流“10bit”級別的分辨率。
　　3.2 脈沖信號同步控制
　　在電子技術中，脈沖信號是一個按一定電壓幅度，一定時間間隔連續發出的脈沖信號。我們將第一個脈沖和第二個脈沖之間的時間間隔稱為周期；而將在單位時間（如1秒）內所產生的脈沖個數稱為頻率。
　　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給VF2，VF2接受脈沖數進行運轉并同時輸出同步脈沖數給VF3，直到VF4。由于脈沖信號的數字處理技術和抗干擾能力強，因此在同步控制中也被廣泛使用。
　　3.3 通訊總線同步控制
　　通過網絡設定頻率是一種高精度的頻率設定，其具有通訊速率高，穩定可靠，接線簡單等優點，而且在模擬量控制時，輸出端經過一個數模轉換器，經過導線，進入輸入端（變頻器）又需要經過一個模數轉換器才能參與控制。兩個轉換器位數不同和導線損耗都可能造成一定誤差，而通訊傳遞直接是數字量不需要轉換，沒有誤差，在傳輸過程中不會造成損耗，而且響應速度率也會很高。
　　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。選用變頻器標準內置的RS485可以方便實現與上位機的通訊，同時也可掛現場總線或局域網，通過網絡進行信息交換，主要有PROFIBUS、Modbus、FF等對應不同的網絡及總線形式，但必須配用專用接口卡。
　　4 結束語
　　化纖后紡設備的變頻技術應用應結合工藝本身的要求，選擇具有共用直流母線方式的多電機傳動控制結構能夠很好地解決一道和二道的持續發電問題，同時采用同步控制來實現恒定的牽伸比。本方案已經在多家短纖維后紡設備的技術改造中得到成功應用。