電子送經(jīng)系統(tǒng)各經(jīng)軸分別單獨控制,通過電機(jī)經(jīng)減速器帶動經(jīng)軸轉(zhuǎn)動。因為經(jīng)軸的轉(zhuǎn)動慣量很大,而轉(zhuǎn)動角速度較低,所以必須選擇合適的減速器,以保證經(jīng)軸獲得較大的啟動轉(zhuǎn)矩。電子送經(jīng)的有關(guān)原理將在下文做詳細(xì)探討。
電子送經(jīng)系統(tǒng) 與傳統(tǒng)的機(jī)械式送經(jīng)相比具有如下突出優(yōu)點:能實現(xiàn)更高的車速,提高了生產(chǎn)效率; 更改送經(jīng)量方便、迅速,無需更換送經(jīng)變換齒輪;更換經(jīng)軸時 不需要人工轉(zhuǎn)動經(jīng)軸,只需簡單按鍵即可;不需要通過主軸電動機(jī)經(jīng)齒輪傳動經(jīng)軸,各經(jīng)軸采用單獨控制,減少了摩擦和能量損耗;減少了噪音 , 提高了操作的舒適性。
3 經(jīng)編電子送經(jīng)原理
在經(jīng)編織造過程中,經(jīng)軸直徑不斷變小,另外對于某些織物在編織一個完全組織的不同橫列時,紗線消耗量不同。因此,要使經(jīng)軸按一定規(guī)律送出經(jīng)紗,經(jīng)軸轉(zhuǎn)速必須按一定規(guī)律變大?,F(xiàn)代經(jīng)編 電子送經(jīng)系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的機(jī)械送經(jīng)系統(tǒng),每根經(jīng)軸不再由主軸經(jīng)過齒輪傳動,經(jīng)軸轉(zhuǎn)速的改變也不再通過機(jī)械的無極調(diào)速實現(xiàn),而實現(xiàn)完全電子控制。
經(jīng)編機(jī)電子送經(jīng)系統(tǒng)主要由三部分組成,即: 測速裝置(主要有采用表面感測羅拉直接測速和光電式編碼器間接測速兩種方式) 、控制單元(工控計算機(jī)、可編程控制器或單片機(jī))、驅(qū)動裝置(伺服驅(qū)動器或變頻器)和電動機(jī) 。
下面就帶表面感測羅拉的 EBA-2step電子送經(jīng)系統(tǒng),介紹電子送經(jīng)的原理。該送經(jīng)系統(tǒng)采用了變頻器控制, 這種變頻器中集成了 PID 控制算法,所謂 PID (比例 - 積分 - 微分)控制算法,即用反饋的方法反饋被控量的實際值,并與目標(biāo)值進(jìn)行比較,然后根據(jù)比較結(jié)果進(jìn)行修正,使之與目標(biāo)值一致。 具體控制過程如下:根據(jù)工藝計算結(jié)果,在控制面板輸入主要參數(shù),如經(jīng)軸滿軸外周長、內(nèi)周長、圈數(shù)以及送經(jīng)量、循環(huán)橫列數(shù)(單速送經(jīng)無)等參數(shù)。控制單元對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行初始化并計算電動機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速,作為一控制信號傳送到變頻器。變頻器根據(jù)這一目標(biāo)值向電動機(jī)輸出一定的電壓和頻率,使電動機(jī)按目標(biāo)轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動,電動機(jī)經(jīng)減速齒輪箱帶動經(jīng)軸轉(zhuǎn)動。表面感測羅拉測定經(jīng)軸表面紗線的實際線速度并反饋至控制單元,控制單元計算實際線速度與目標(biāo)線速度之間的差值,經(jīng)運算后得出新的目標(biāo)轉(zhuǎn)速,并發(fā)送給變頻器,變頻器繼續(xù)改變輸出電壓和頻率,不斷地使電動機(jī)的實際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速趨于一致。 原理框圖如圖 1 所示。
這種控制采用了表面感測羅拉,實時采集實際經(jīng)紗線速度并反饋制控制單元,另外經(jīng)軸電動機(jī)的編碼器向變頻器反饋實際轉(zhuǎn)速,由此就構(gòu)成了雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。若不采用表面感測羅拉,除了上述數(shù)據(jù)外,還必須輸入整經(jīng)得出的 經(jīng)軸滿軸外周長和整經(jīng)圈數(shù),由控制單元計算經(jīng)紗線速度,其控制過程與上述相同。目前在大多數(shù)經(jīng)編車間都采用了 表面感測羅拉,以防止因人為輸入錯誤或控制系統(tǒng)的不可靠而造成的損失。
所有控制理論都建立在以下假設(shè)的基礎(chǔ)上,并且根據(jù) 經(jīng)軸電動機(jī)轉(zhuǎn)速與送經(jīng)量和主軸電動機(jī)轉(zhuǎn)速之間的運算關(guān)系得出。如下: 假設(shè)經(jīng)軸每退繞一圈,經(jīng)軸外周長的減少量是一個常量;在主軸一轉(zhuǎn)內(nèi),每轉(zhuǎn) 1/500轉(zhuǎn)(注:采用500個脈沖/轉(zhuǎn)的編碼器),經(jīng)軸送出的經(jīng)紗長度是相應(yīng)線圈長度的1/500,即不考慮每個成圈過程中主軸1/500轉(zhuǎn)需要的送經(jīng)量差異。 經(jīng)軸電動機(jī)轉(zhuǎn)速與送經(jīng)量和主軸電動機(jī)轉(zhuǎn)速之間的運算關(guān)系推導(dǎo)如下:
( 1)經(jīng)軸現(xiàn)時周長:L i =L 1 -Z i ×(L 1 -L 2 )/Z;
式中:
L i =經(jīng)軸的現(xiàn)時周長(mm);
L 1 =經(jīng)軸的滿卷周長(mm);
L 2 =經(jīng)軸的空軸周長(mm);
Z =經(jīng)軸滿卷時的卷繞圈數(shù);
Z i =從經(jīng)軸滿卷至現(xiàn)時經(jīng)軸退繞總?cè)?shù)。
( 2)經(jīng)軸電動機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速: n 1 = ( F/480 )× n 2 ×z /L i
式中:
n 1 = 經(jīng)軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn) / 分);
F = 送經(jīng)量( mm/Rack );
n 2 = 主軸轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn) / 分);
z = 經(jīng)軸和電動機(jī)之間的轉(zhuǎn)速比;
L i = 經(jīng)軸外周長( mm );
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