細(xì)紗小樣機(jī)電錠控制系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、細(xì)紗機(jī)的紡紗錠子是紡紗工廠中，數(shù)量最多、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間最長(zhǎng)、對(duì)紡紗質(zhì)量有直接影響的紡紗專件。傳統(tǒng)環(huán)錠細(xì)紗機(jī)錠子的傳動(dòng)是靠皮帶傳動(dòng)的，雖然控制起來(lái)比較方便，但由于皮帶存在打滑現(xiàn)象，并且皮帶長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，其機(jī)械性能也會(huì)產(chǎn)生不可控的變化，嚴(yán)重影響了成紗的質(zhì)量。電錠細(xì)紗機(jī)采用單電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)錠子，不僅簡(jiǎn)化了錠子的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且可以大幅度提升錠速，對(duì)于提高生產(chǎn)效率和提升紗線質(zhì)量有重要意義。
　　在細(xì)紗機(jī)電錠系統(tǒng)中，經(jīng)常會(huì)根據(jù)實(shí)際情況需要，進(jìn)行錠子調(diào)

2、速或停車制動(dòng)。在紡紗行業(yè)這個(gè)微利的領(lǐng)域，不僅要提高控制精度，而且要盡可能的節(jié)能。本文針對(duì)細(xì)紗機(jī)電錠的停車制動(dòng)過程，進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，提出了基于能量再生制動(dòng)的電氣制動(dòng)控制策略，并針對(duì)能量再生制動(dòng)低速時(shí)，制動(dòng)力矩不足的問題，引入了反接制動(dòng)。仿真結(jié)果表明，采用基于能量再生制動(dòng)+反接制動(dòng)的電氣制動(dòng)控制策略，與電機(jī)自由停轉(zhuǎn)相比，制動(dòng)時(shí)間減小了81％。此外，采用能量再生制動(dòng)控制策略，能量回收效率為76.8%。并且，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)制動(dòng)過程的恒轉(zhuǎn)矩制動(dòng)，制

3、動(dòng)過程更加穩(wěn)定。
　　在理論分析的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計(jì)了一套細(xì)紗小樣機(jī)電錠驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)每個(gè)錠子的獨(dú)立控制，控制精度和控制靈活度也有了質(zhì)的提升。
　　在分析國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)行了以下工作：
　　首先，本文在綜合考慮各項(xiàng)因素的條件下，選用永磁無(wú)刷直流電機(jī)作為電機(jī)式錠子（電錠）驅(qū)動(dòng)的專用電機(jī)。設(shè)計(jì)了一套電錠專用無(wú)刷直流電機(jī)的控制系統(tǒng)。同時(shí)，介紹了傳統(tǒng)環(huán)錠細(xì)紗機(jī)的工作原理，指出了其存在的主要問題。并對(duì)電

4、錠的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。
　　其次，本文推導(dǎo)了無(wú)刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，利用MATLAB建立了電錠專用電機(jī)的系統(tǒng)數(shù)值仿真模型，對(duì)錠子的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行了仿真研究。并針對(duì)電錠電機(jī)的制動(dòng)要求，提出了一種基于能量再生制動(dòng)+反接制動(dòng)的電氣制動(dòng)控制策略，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩制動(dòng)。
　　最后，本文設(shè)計(jì)并制作完成了一套電錠專用無(wú)刷直流電機(jī)的控制器。對(duì)其主要電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析，本方案以DSPIC33F系列芯片作為主控制器，實(shí)現(xiàn)了無(wú)刷直流電機(jī)的速度閉