針對紡織廠細紗機作業工藝，四方電氣在E380通用變頻器的基礎上開發了細紗機專用機，用于控制原細紗機雙速電機傳動系統，從而提高生產效率，降低紗線斷頭率，減輕工人作業強度；同時，在四方變頻器內建的標準MODBUSRTU協議的基礎上，采用臺達文本TP04G作為變頻器的人機平臺，方便了對細紗機相關參數的修改和監控。

　　一細紗機改造的背景

　　細紗機改造主要是對其主電機的變頻調速改造，該電機為一交流雙速電機，低速時六極，高速時四極，一般為18.5或22KW。低速主要起機械設備檢修以及細紗機啟動的作用，當一切正常后便切換成高速，這樣在細紗機啟動正常后不論處于大、中、小紗段均工頻50HZ運轉，故紗線斷頭率偏高，采用變頻調速改造后，可以人為地調整不同紗段的運轉速度，在斷頭率高的大、小紗段適當降低頻率，而斷頭率低的中紗段適當提高頻率，由于中紗段長度占整個一錠紗長度的絕大多數，這樣既提高了生產效率，又降低了斷頭率。

　　二原細紗機主電機電氣傳動方式

　　原細紗機操作主要在機頭部分，包括一些低速啟動按鈕、高速按鈕、停止按鈕，鋼領板復位等，而電氣線路和元件主要分布在機尾控制箱內，主要為低、高速主接觸器及其他中間繼電器等。高速啟動后低速不起作用，只有手動停機后再次啟動。

　　原細紗機有機械自動落紗信號，該信號在落紗完成后由一繼電器輸出一脈沖信號，使電機停止，即所謂的機械自動落紗，該信號由細紗機機頭部分雙凸輪機械結構，電磁鐵等控制，在落紗完成后一凸輪壓到一開關，輸出一繼電器觸點信號，該信號使電磁鐵得電，吸引一銜鐵使另一凸輪動作，使前一凸輪復位，繼電器也復位，同時鋼領板復位，即所謂的三自動；若是由手動停機，那么需要手動對鋼領板復位，手搖凸輪機構復位。有的簡單的細紗機無機械自動落紗功能，完全是由人工手動停車，即看著紗差不多大了就人工停機，對于這種機器，變頻器的周期完成輸出信號就非常重要，有了這個信號就可以將這種機器改造成具有自動落紗功能，每次落完紗重新換紗后只要按下高速啟動即可。

　　1變頻改造后的控制方式

　　在盡量減少線路改動并保留原操作方式的情況下，只要對電路稍作修改即可，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的功能，當確認機器正常后，由于變頻器本身起到平滑，故直接啟動高速，變頻器按設定工藝曲線變速運行。應注意的是低速啟動后直接啟動高速時，由于電機尚未停止，對運轉的電機直接啟動變頻器容易報過流，檢速啟動功能并不能起到根本性的作用，故一般不是試機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，故利用此信號讓高速主接觸器斷開，變頻器運行信號斷開，從而完成電氣自動落紗，下次啟動時直接用高速啟動即可。

　　對于原細紗機本身含機械自動落紗功能的，需要注意的是應把電氣落紗長度設置的稍大于原機械自動落紗長度，以便在電氣落紗完成前原機械落紗各個環節能自動復位。另外當傳感器故障時，通過參數啟用脈沖缺失處理，變頻器輸出無計長報警信號，并以數字設定頻率輸出，故應該把該頻率設置為零，當故障恢復后自動從斷點處啟動。

　　2細紗機工藝曲線及變頻器參數設定

　　a工藝曲線如下：

　　b曲線設定相關參數：

　　F5.1-F5.15設定多段速頻率1－多段速頻率15

　　F5.16設定低速運行頻率

　　F5.17-F5.30設定運行長度1－運行長度14

　　F5.32設定落紗長度（落紗運行頻率由參數F5.15決定）

　　3、工藝曲線說明：

　　(1)、起始階段，變頻器低速運行命令有效，變頻器輸出低速運行命令。

　　(2)、撤銷低速運行命令后，變頻器運行多段速工藝設定曲線，變頻器加速到多段速頻率1運行，隨著第一段長度的增加，頻率逐漸增加，運行完第一段長度，變頻器以多段速頻率2運行，此過程勻速變化。

　　(3)、各個段落紗長度設定依次增加。因此，參數設定階段可從滿紗長度開始設定，逐步減小各個段的長度設定。每個段的長度受下一個段長度的參數限制，滿足如下關系：第1長度<第2長度<第3長度……..<第13長度<第14長度。

　　(4)、設置要求，根據一般經驗：

　　a、小紗階段占據總長度的15％，但是斷頭率占據有70％。因此可根據紗的情況，適當減小小紗階段的輸出頻率以減小斷頭率。

　　b、中紗階段占據總長度的80％，斷頭極少，占據了10％左右，此階段可以適當提高電機速度，以提高效率。

　　c、大紗階段占據總長度5％，斷頭為20％，大紗階段應該適當減小輸出電機速度，以提高產品質量。

　　以上參數均由文本顯示器TP04G來設定，文本再與變頻器實時通訊來對參數進行修改。

　　其他參數設置：

　　F3.0=20，F3.1=21，F3.2=22，F3.3=23，F3.4=24，F3.8=16，F3.6=9，F3.7=10，F5.0=1011,

　　F0.4=0001，F9.0=0114.

　　4變頻器散熱方式

　　由于細紗機專用機設計為自身無散熱風扇，故需要利用細紗機本身散熱氣流對變頻器散熱，目前工廠較多的做法是用鼓風機從室外將冷風通過地溝送到各個細紗機機尾主電機處，對電機散熱，熱氣通過導氣管排出車間，故可以用一導氣管從電機進風處引到變頻器散熱器上，熱氣排到車間，經觀察，長期運行變頻器溫度在55到60度之間。

　　參考資料：四方E380說明書

　　四方細紗機專用變頻器說明書