印染机多单元同步控制原设计概要

2.2.1.1 多单元同步控制简介

1.印染机简介

该印染机有五个单元，分别是：打底、烘干、显色、平洗、再烘干等。各单元分别由直流电动机M₁～M₅拖动，如图2-4所示。

图2-4 印染机示意图

被加工的布在五个单元里行进的过程中，要求布的线速度完全一致：

v₁=v₂=v₃=v₄=v₅

如图2-4所示。如果v₃<v₂，则正在加工的布必将在烘干和显色之间堆积起来；反之，如果v₃>v₂，则在烘干和显色之间的布必将被绷得紧紧的，甚至被撕断。图中的张力杆就是用来反映各单元布速的差异的。

2.直流电动机同步拖动系统

（1）同步调速

五台直流电动机的电枢互相并联，接到同一个可调直流电源上，如图2-5a所示。这样，各单元的转速实现了统一调整（简称统调），即一起加速，一直减速。

（2）各台的微调

由于各单元电动机的容量并不相同，各单元电动机的负载率和传动比也都不一样，各电动机的机械特性也不可能完全一致。所以，即使各单元是一起加速，一起减速，但各单元的布速仍会有差异。所以，各单元电动机的转速都必须能够单独进行微调。

图2-5b所示，是各直流电动机的励磁电路，图中的WF₁～WF₅是各电动机的励磁绕组；R_X1～R_X5是用于调整励磁电流的可变电阻，由于其滑动端子处于不断调整的状态，容易磨损，故选用容量大，比较耐磨的磁盘变阻器；R_A1～R_A5是用于使数据标称化的垫补电阻。当各单元的布速不同步时，通过调整R_X1～R_X5，对转速进行微调。

2.2.1.2 同步控制的实施

1.张力杆与磁盘变阻器的联系

如图2-6a所示，1、2、3、4都是链轮，5是张力杆。张力杆是和链条连接在一起的，假设v₁是前一单元的线速度，v₂是后一单元的线速度。则当v₂<v₁时，张力杆必下降；反之，如v₂>v₁，张力杆必上升。张力杆的升降将带动链轮1旋转，并通过链轮3带动链轮4旋转，链轮4又带动磁盘变阻器的滑动触点旋转，从而改变了R_X的电阻值，调整了励磁电流，如图2-6b所示。

图2-5 直流电动机的同步拖动系统

a）电枢电路 b）励磁电路

图2-6 同步控制的实施(www.xing528.com)

a）张力杆与磁盘变阻器的联系 b）励磁电路

2.励磁电路的解析

（1）励磁电路的电源

励磁电路的电源是电压不变的直流电源，将三相交流电源经全波整流并滤波后调整为160V的稳定直流电压：

U_DF=160V

（2）R_A的取值

R_A的大小可通过分析极限状态R_X=0时的数据来决定：

当R_X=0时，励磁电流最大，根据要求，应等于额定励磁电流的80%，即

I_FMAX=0.8I_FN

式中 I_FMAX———最大励磁电流，A；

I_FN———额定励磁电流，A。

又，U_A=U_DF=160V，故有：

I_FMAX=U_A/（R_A+R_F）=0.8I_FN

R_A+R_F=160/I_FMAX=160/I_FN （2-4）

式中 R_A———垫补电阻，Ω；

R_F———励磁绕组的电阻，Ω。

R_F可通过实测得到，I_FN是电动机的铭牌数据。

由式（2-4）可以决定R_A的电阻值：

R_A=160/I_FN-R_F （2-5）

图2-7 实购磁盘变阻器