染整机械电机同步控制系统优化方案

纺织印染设备常常根据工艺要求组合成联合机进行工作，为改善张力均匀性，多个加工单元的主动辊分别由独立电动机驱动，形成多电动机传动系统。在对织物进行连续加工的过程中，织物从各单元进出的速度应满足一定关系，所以要求多电动机传动系统能“同步”地协调运行。

在如图11-8 所示的卷绕系统是一种典型的纺织印染机械多电动机同步控制系统中，为了实现加工工艺要求，传动辊驱动电动机的转速必须与退卷辊驱动电动机的转速相协调，可选定主从同步控制方法，以退卷辊的转速或线速度作为主令信号（也可以卷绕辊的转速或线速度作为主令信号），卷绕辊和传动辊根据退卷辊的转速或线速度按一定的比例运行，达到同步跟踪效果。第一台电动机为主令电动机，它决定系统的车速，其他电动机称为从动电动机，各电动机的线速度始终向主令电动机看齐，使整个生产过程中各个单元保持协调一致。在织物的连续加工过程中，根据工艺上的不同要求，各单元以一定的速度关系保持协调运行。其关系为：

式中：ki为协调系数，当ki＞ki+1时，Vi＜Vi+1，为牵伸加工，适用于合成纤维的后处理工艺和帘子线的浸胶工艺；当ki＝ki+1时，Vi＝Vi+1，为紧式加工，也称同步运行，适用于一般的棉布和涤棉织物的染整，是一种极其普遍的印染加工控制要求；当ki＜ki+1时，Vi＞Vi+1，为松式加工，适用于中长纤维织物和针织物的染整工艺。前两类加工最为普遍，工艺要求保持各单元之间加工物料的张力恒定或者线速度成适当关系。(www.xing528.com)

图11-8　卷绕系统结构简图

图11-8 中，V1，V2…Vn为各单元线速度；M1，M2…Mn为驱动电动机；J2，J3…Jn为单元之间的松紧架同步装置；Z1，Z2…Zn为减速器。

如果工艺要求V1＝V2＝…＝Vn，但是，在系统实际运行过程中，由于种种原因，如静态时负载的波动，减速比和轧辊直径的差异，动态（起动、调速、制动）时各单元机负载转矩和转动惯量的不同，会造成速差，织物可能垂下来或拉得过紧，这就要求把异常情况检测出来，通过控制从动电动机的转速，使系统协调运行，从而实现多台电动机之间的协调同步。在单元之间安装松紧架同步控制装置、自整角系统等虽可实现同步控制，但精度较低，可靠性较差。