針對(duì)紡織廠細(xì)紗機(jī)作業(yè)工藝，四方電氣在E380通用變頻器的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)了細(xì)紗機(jī)專(zhuān)用機(jī)，用于控制原細(xì)紗機(jī)雙速電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，從而提高生產(chǎn)效率，降低紗線斷頭率，減輕工人作業(yè)強(qiáng)度；同時(shí)，在四方變頻器內(nèi)建的標(biāo)準(zhǔn)MODBUSRTU協(xié)議的基礎(chǔ)上，采用臺(tái)達(dá)文本TP04G作為變頻器的人機(jī)平臺(tái)，方便了對(duì)細(xì)紗機(jī)相關(guān)參數(shù)的修改和監(jiān)控。
  一細(xì)紗機(jī)改造的背景
  細(xì)紗機(jī)改造主要是對(duì)其主電機(jī)的變頻調(diào)速改造，該電機(jī)為一交流雙速電機(jī)，低速時(shí)六極，高速時(shí)四極，一般為18.5或22KW。低速主要起機(jī)械設(shè)備檢修以及細(xì)紗機(jī)啟動(dòng)的作用，當(dāng)一切正常后便切換成高速，這樣在細(xì)紗機(jī)啟動(dòng)正常后不論處于大、中、小紗段均工頻50HZ運(yùn)轉(zhuǎn)，故紗線斷頭率偏高，采用變頻調(diào)速改造后，可以人為地調(diào)整不同紗段的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，在斷頭率高的大、小紗段適當(dāng)降低頻率，而斷頭率低的中紗段適當(dāng)提高頻率，由于中紗段長(zhǎng)度占整個(gè)一錠紗長(zhǎng)度的絕大多數(shù)，這樣既提高了生產(chǎn)效率，又降低了斷頭率。
  二原細(xì)紗機(jī)主電機(jī)電氣傳動(dòng)方式
  原細(xì)紗機(jī)操作主要在機(jī)頭部分，包括一些低速啟動(dòng)按鈕、高速按鈕、停止按鈕，鋼領(lǐng)板復(fù)位等，而電氣線路和元件主要分布在機(jī)尾控制箱內(nèi)，主要為低、高速主接觸器及其他中間繼電器等。高速啟動(dòng)后低速不起作用，只有手動(dòng)停機(jī)后再次啟動(dòng)。
  原細(xì)紗機(jī)有機(jī)械自動(dòng)落紗信號(hào)，該信號(hào)在落紗完成后由一繼電器輸出一脈沖信號(hào)，使電機(jī)停止，即所謂的機(jī)械自動(dòng)落紗，該信號(hào)由細(xì)紗機(jī)機(jī)頭部分雙凸輪機(jī)械結(jié)構(gòu)，電磁鐵等控制，在落紗完成后一凸輪壓到一開(kāi)關(guān)，輸出一繼電器觸點(diǎn)信號(hào)，該信號(hào)使電磁鐵得電，吸引一銜鐵使另一凸輪動(dòng)作，使前一凸輪復(fù)位，繼電器也復(fù)位，同時(shí)鋼領(lǐng)板復(fù)位，即所謂的三自動(dòng)；若是由手動(dòng)停機(jī)，那么需要手動(dòng)對(duì)鋼領(lǐng)板復(fù)位，手搖凸輪機(jī)構(gòu)復(fù)位。有的簡(jiǎn)單的細(xì)紗機(jī)無(wú)機(jī)械自動(dòng)落紗功能，完全是由人工手動(dòng)停車(chē)，即看著紗差不多大了就人工停機(jī)，對(duì)于這種機(jī)器，變頻器的周期完成輸出信號(hào)就非常重要，有了這個(gè)信號(hào)就可以將這種機(jī)器改造成具有自動(dòng)落紗功能，每次落完紗重新?lián)Q紗后只要按下高速啟動(dòng)即可。
  1、變頻改造后的控制方式
  在盡量減少線路改動(dòng)并保留原操作方式的情況下，只要對(duì)電路稍作修改即可，變頻控制電路如下： 

  原低速功能在變頻器上也只是起到檢修或試機(jī)的功能，當(dāng)確認(rèn)機(jī)器正常后，由于變頻器本身起到平滑，故直接啟動(dòng)高速，變頻器按設(shè)定工藝曲線變速運(yùn)行。應(yīng)注意的是低速啟動(dòng)后直接啟動(dòng)高速時(shí)，由于電機(jī)尚未停止，對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)直接啟動(dòng)變頻器容易報(bào)過(guò)流，檢速啟動(dòng)功能并不能起到根本性的作用，故一般不是試機(jī)或檢修不使用低速功能。
  由于變頻器有曲線周期完成輸出脈沖信號(hào)，故利用此信號(hào)讓高速主接觸器斷開(kāi)，變頻器運(yùn)行信號(hào)斷開(kāi)，從而完成電氣自動(dòng)落紗，下次啟動(dòng)時(shí)直接用高速啟動(dòng)即可。
  對(duì)于原細(xì)紗機(jī)本身含機(jī)械自動(dòng)落紗功能的，需要注意的是應(yīng)把電氣落紗長(zhǎng)度設(shè)置的稍大于原機(jī)械自動(dòng)落紗長(zhǎng)度，以便在電氣落紗完成前原機(jī)械落紗各個(gè)環(huán)節(jié)能自動(dòng)復(fù)位。另外當(dāng)傳感器故障時(shí)，通過(guò)參數(shù)啟用脈沖缺失處理，變頻器輸出無(wú)計(jì)長(zhǎng)報(bào)警信號(hào)，并以數(shù)字設(shè)定頻率輸出，故應(yīng)該把該頻率設(shè)置為零，當(dāng)故障恢復(fù)后自動(dòng)從斷點(diǎn)處啟動(dòng)。
  2、細(xì)紗機(jī)工藝曲線及變頻器參數(shù)設(shè)定
  a工藝曲線如下： 

  b曲線設(shè)定相關(guān)參數(shù)：
  F5.1-F5.15設(shè)定多段速頻率1－多段速頻率15
  F5.16設(shè)定低速運(yùn)行頻率
  F5.17-F5.30設(shè)定運(yùn)行長(zhǎng)度1－運(yùn)行長(zhǎng)度14
  F5.32設(shè)定落紗長(zhǎng)度（落紗運(yùn)行頻率由參數(shù)F5.15決定）
  3、工藝曲線說(shuō)明：
  (1)、起始階段，變頻器低速運(yùn)行命令有效，變頻器輸出低速運(yùn)行命令。
  (2)、撤銷(xiāo)低速運(yùn)行命令后，變頻器運(yùn)行多段速工藝設(shè)定曲線，變頻器加速到多段速頻率1運(yùn)行，隨著第一段長(zhǎng)度的增加，頻率逐漸增加，運(yùn)行完第一段長(zhǎng)度，變頻器以多段速頻率2運(yùn)行，此過(guò)程勻速變化。
  (3)、各個(gè)段落紗長(zhǎng)度設(shè)定依次增加。因此，參數(shù)設(shè)定階段可從滿(mǎn)紗長(zhǎng)度開(kāi)始設(shè)定，逐步減小各個(gè)段的長(zhǎng)度設(shè)定。每個(gè)段的長(zhǎng)度受下一個(gè)段長(zhǎng)度的參數(shù)限制，滿(mǎn)足如下關(guān)系：第1長(zhǎng)度<第2長(zhǎng)度<第3長(zhǎng)度……..<第13長(zhǎng)度<第14長(zhǎng)度。
  (4)、設(shè)置要求，根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)：
  a、小紗階段占據(jù)總長(zhǎng)度的15％，但是斷頭率占據(jù)有70％。因此可根據(jù)紗的情況，適當(dāng)減小小紗階段的輸出頻率以減小斷頭率。
  b、中紗階段占據(jù)總長(zhǎng)度的80％，斷頭極少，占據(jù)了10％左右，此階段可以適當(dāng)提高電機(jī)速度，以提高效率。 
  c、大紗階段占據(jù)總長(zhǎng)度5％，斷頭為20％，大紗階段應(yīng)該適當(dāng)減小輸出電機(jī)速度，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。
  以上參數(shù)均由文本顯示器TP04G來(lái)設(shè)定，文本再與變頻器實(shí)時(shí)通訊來(lái)對(duì)參數(shù)進(jìn)行修改。
  其他參數(shù)設(shè)置：
  F3.0=20，F(xiàn)3.1=21，F(xiàn)3.2=22，F(xiàn)3.3=23，F(xiàn)3.4=24，F(xiàn)3.8=16，F(xiàn)3.6=9，F(xiàn)3.7=10，F(xiàn)5.0=1011,
  F0.4=0001，F(xiàn)9.0=0114.
  4、變頻器散熱方式
  由于細(xì)紗機(jī)專(zhuān)用機(jī)設(shè)計(jì)為自身無(wú)散熱風(fēng)扇，故需要利用細(xì)紗機(jī)本身散熱氣流對(duì)變頻器散熱，目前工廠較多的做法是用鼓風(fēng)機(jī)從室外將冷風(fēng)通過(guò)地溝送到各個(gè)細(xì)紗機(jī)機(jī)尾主電機(jī)處，對(duì)電機(jī)散熱，熱氣通過(guò)導(dǎo)氣管排出車(chē)間，故可以用一導(dǎo)氣管從電機(jī)進(jìn)風(fēng)處引到變頻器散熱器上，熱氣排到車(chē)間，經(jīng)觀察，長(zhǎng)期運(yùn)行變頻器溫度在55到60度之間。
  參考資料：四方E380說(shuō)明書(shū)
  四方細(xì)紗機(jī)專(zhuān)用變頻器說(shuō)明書(shū)