接 转 矩控 制 变频 器在 纺织机 械上 的 实 际应 用 ， 出 了变频 器选型 时应 注意 的要 点 ， 读 者在设 计 变 提 供 频调速 系统及 选 用 变频 器 时参考 。
关键词 纺 织机械 变频 器 控 制 方 式 应 用
１ 引 言
２ ０世纪 ８ 代末 ， 织工 业 开 始 应用 变 频 器 ， ０年 纺 包 括各 种纺 织机 械应 用变 频器 来满 足不 同的生产 工 艺 要求 ； 各种 风 机 、 类应 用变 频器 来节 电。变频 器 泵 在 纺织工 业 中 的应 用越 来越 广 ， 用 变频 器 的数 量 应
当令人满意。西 门子变频器本身均配置有 ｕ Ｓ协 Ｓ 议 通过 Ｒ Ｓ一４５口进 行 串行 通 讯 ， 须 购置 额 外 的 ８ 无
［ ］ 王世 畅 ， 耕 国． 于 Ｐ ２ 程 基 ＯＥ的变频 器 的串行 通信 协议 ［］工业控制计算 机 ，０ ４（ ） ２ —２ ． Ｊ． ２０ ５ ：５ ６
有 特殊 要求 ， 如 ： 例
化纤机械、 浆纱机 、 印花机等要求高精度 ， 高性
．
一
ｌ
能 的广 调速 ；
＼
涤纶 、 锦纶 、 丙纶牵伸机等要求具有零速伺服功 能的调速 ， 即零速时 ， 变频器由速度控制切换到位置 控 制 ， 速 时应 能输 出额 定转 矩 ； 零
染 整机 械 和化纤 短丝 后处 理 机械等 要求 同步 调 速（ 包括 转速 同步 ， 速 同步 和 比例 同步 ） 线 ；
机械属恒转矩负载 ， 即阻转矩不受速度变化的影响。 恒转矩负载的功率 Ｐ ＝ＭＬｎ９ ５ 与转速 ｎ ・／５０ 成正
／６３４ ×电流参 考量 。 １ ８ ）
５ 结束语
采 用 ＵＳ Ｓ协议 进行 多 电动机 同步 调速 ， 际 运 实
附件进行系统组态 ， 成本大幅度下降。因此 ， 直接利 用 ＵＳ Ｓ协 议 对 其 组 网监 控 ， 疑 是 一 条 获 得 低 成 无 本、 高性能的好途径。
是 将交 流 电动 机 的定 子 电流分解 为磁 场分量 电流和
２ ｖｆ ／ 控制
又称 、、 ， 控制模式。ｖ ｆ 厂、 厂Ｆ ／控制系变频的同时 也变压 ， 用变频器 主要是 采用正 弦波脉 宽调制 通 Ｓ ＷＭ方式。逆变器的控制脉冲发 生器通 常是 由 Ｐ 频率设定值 和 电压设定值 Ｕ ｇ控制 的， 而 和 Ｕ 之间的关系是由 Ｕ ｆ ｇ ／ 曲线发生器决定的。因此 ，
般 可达 ０７ ． ％～１Ｏ ．％左 右 ， 动特 性也 较好 。
术要求不同。为满足不 同负载的要求， 通用变频器 也设计有不同的控制方式供用户选用。目前的通用 变频器有 Ｖ ｆ ／控制 ， 转差频率控制 、 矢量控制、 直接 转矩控制以及近年来推 出的智能控制等 ， 正确地选 择变频器的控制方式， 是变频调速系统设计中不可 忽 视 的问题 。本 文对 变频器 的各种 控制方 式 的特征 等作一简述 ， 供设计选型参考。
２ ・ 究与应用 ・ ６ 研
纺织机械
２１ ０ ０年第 １ 期
卷绕头等要求恒张力恒线速调速； 粗纱机 、 化纤牵伸机 、 起毛机 、 编绳机等要求共
直流母 线调速 。 由此 可 见 ， 同的 纺织 机 械调 速对 变 频器 的技 不
叠加后作为变频调速的频率设定值 （ ＝Ａｆ ｆ， ｆ ｇ ＋） 这就是转差频率补偿控制。转差频率控制的 ｖ ｆ ／比 最简单的 Ｖ ｆ ／控制的静态调速精度有较大提高。一
该控制方式变频器适用于调速范围较大， 对静 态调速精度要求较高， 而对调速系统动特性要求较 高的各种恒转矩负载 ， 例如紧密纺纱机 、 细纱机等棉 纺机械和四联梳毛机等毛纺机械及染整 ｏ
矢量控制主要有两种控制方式 ： 一是基于转差 频率的矢量控制方式 ， 它需要在 电动机轴上安装速 度传感器 ， 又称有速度传感器 的矢量控制方式。 故 另一种是无速度传感器的矢量控制方式。矢量控制
参考文献
行证明： 在不 同的负载 、 不同的伸长率要求及不同的
转 速设 定值 下 ， 系统 的 同步 性 、 时 性 、 靠 性 等 相 实 可
［ ］ 丁学 文 ． １ 印染设 备无 松紧架 无张力传 感器 多 电动 机 同
步调 速系统［ ］纺织机械 ，０ ３ ４ ：０—３ ． Ｊ． ２ ０ （ ）３ ２
纺织机械
２１ ０ ０年 第 １ 期
・ 究与应用 ・ ２ 研 ５
变 频 器 的控 制 方式 与 负 载 特 性
高孝纲
（ 北京 １０ ２ ） ００ ０
摘 要
提 出了不 同的纺 织机械 对调 速 的技 术要 求 不 同及 负载 特 性 不 同， 变频 器的控 制 方 式要 对
求也不同。分析 了变频器的各种控制方式的特点和适用范围， 列举 了有速度传感 器矢量控制和直
图 １ 各 类负载 的机械特性
各种纺织机械对变频器的控制和性能等要求各 异。纺织机械的机械特性如 图 １ 所示 ， 大多数纺织
部分化纤机械（ 如卷绕头等 ）织造准备机械 （ ， 如 并纱机、 动络筒机等） 自 要求按三角波规律调速 ； 整经机 、 浆纱 （ ） ， 丝 机 织轴卷绕 ， 轧） 卷（ 染机和
图 １中 曲线 ３ 。图 １中 曲线 ２为 与转 速 成 正 比的负 载 ， 织机 械 中 尚无 此类 负载 。 纺
越来越多 ， 现在每年需求量达 ３ 万 台以上 ， ０ 容量达 ２ ０万 ｋ 以上 ， ０ ｗ 以中小容 量 变频器 为 主 。
／
各种纺织机械调速的技术要求也各不相同 ， 但 大 多数 属一 般性 技 术 要 求 ， 也 有 些 纺织 机 械 调 速 但
比。少部分纺织机械（ 各种恒张力卷绕机械） 属恒功 率负载， 其功率不受速度的影响。恒功率负载 的转 矩 Ｍ ５０ ／ ＝９５ Ｐ ｎ与 转 速 ｎ成 反 比 ， 图 １中 曲线 如 ４ 。另部分如纺丝泵 和风机 、 水泵等属二 次方律负 载， 其阻转矩与转速 ｎ的平方成正比 Ｍ。 Ｔ２如 ， ＝Ｋ ｎ ，