惠豐F1000變頻器在電腦繡花（絎縫）機(jī)上的應(yīng)用
一、引言
改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的紡織機(jī)械行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)有較明顯的提高，紡織設(shè)備的大部分機(jī)器采用了變頻調(diào)速技術(shù)、可編程控器（PLC）技術(shù)，也已有相當(dāng)一部分的產(chǎn)品采用了工控機(jī)、單片機(jī)、交流伺服系統(tǒng)、觸摸屏人機(jī)界面以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)電一體化，為紡織機(jī)械的自動(dòng)化、高速化、連續(xù)化鋪平了道路。
二、電腦繡花機(jī)的原理
首先，用刺繡CAD軟 先件制版，生成樣版后，將載有刺繡程序及花樣的盤片先后分別放入電腦磁盤驅(qū)動(dòng)器中，在程序控制下，電腦將花樣坐標(biāo)值換成與綢框X、Y方向位移量量相當(dāng)之電信號(hào)，送到X、Y單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行電機(jī)升降速處理后，輸出三相六拍信號(hào)，線電機(jī)的功放箱進(jìn)行功率放大，兩個(gè)X、Y步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)綢框完成X、Y間的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；同時(shí)變頻器驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)，帶動(dòng)機(jī)針作上下運(yùn)動(dòng)，從而使刺繡連續(xù)地進(jìn)行下去。
變頻電機(jī)通過(guò)皮帶等驅(qū)動(dòng)機(jī)頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，機(jī)頭的特定機(jī)構(gòu)使引線機(jī)構(gòu)和機(jī)針帶頭著面線作出上、下運(yùn)動(dòng)，穿刺面料；鉤線機(jī)構(gòu)中的旋梭旋轉(zhuǎn)，使面線繞過(guò)藏有底線梭殼；挑線機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，輸送面線，收緊線跡，準(zhǔn)備下一個(gè)線跡的面線線段。X、Y步進(jìn)電機(jī)通過(guò)同步齒形帶等機(jī)構(gòu)帶動(dòng)綢框和面料作平面運(yùn)動(dòng)。將面料上每個(gè)待繡線跡點(diǎn)送往機(jī)針刺繡，機(jī)針上下運(yùn)動(dòng)的速度與綢框移動(dòng)的方向、移動(dòng)量以及移動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合運(yùn)動(dòng)，使面線和底線絞合，在面料上作出雙線鎖式線跡。當(dāng)刺繡連續(xù)地進(jìn)行下去，完成花樣的電腦刺繡。
三、F1000在電腦繡花機(jī)上的應(yīng)用
F1000變頻器應(yīng)用于電腦繡花機(jī)，有良好的運(yùn)行特性，這是因?yàn)槭噶靠刂菩妥冾l器本身具有良好的產(chǎn)品性能。
1）高速處理器提供更快的頻率響應(yīng)
F1000變頻器采用16位的CPU，提供高控制精度、快速頻率響應(yīng)及良好的動(dòng)態(tài)特性。電腦繡花機(jī)要求通過(guò)LCD設(shè)定主軸的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后，由D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出0-10V的模擬量信號(hào)到變頻器，變頻器根據(jù)模擬量信號(hào)的大小，快速響應(yīng)到達(dá)所設(shè)轉(zhuǎn)速，滿足刺繡時(shí)多變的要求。
2）空間電壓矢量控制提供低頻時(shí)高轉(zhuǎn)矩輸出
電機(jī)與主軸之間采用1：3的帶傳動(dòng)，在基頻以下改變頻率為恒轉(zhuǎn)矩輸出。以往使用V/F控制的變頻器，由于考慮到負(fù)載的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，要設(shè)定相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩提升準(zhǔn)位，如果轉(zhuǎn)矩提升設(shè)置過(guò)高，在低頻時(shí)輕載時(shí)會(huì)過(guò)激磁，引起電流過(guò)大，電機(jī)發(fā)熱，嚴(yán)重影響到設(shè)備的正常運(yùn)行。
采用F1000變頻器，可以通過(guò)參數(shù)設(shè)置，保證電機(jī)在低頻時(shí)具有良好的轉(zhuǎn)矩輸出，滿足繡花機(jī)在低速時(shí)連續(xù)走線。
3）良好的剎車能力實(shí)現(xiàn)針頭的準(zhǔn)停
由于在刺繡過(guò)程中，需要移動(dòng)綢框和面料來(lái)完成整幅畫(huà)面。移動(dòng)過(guò)程中，要求針頭停留在最高位。這一要求就需要用變頻器的直流剎車能力來(lái)實(shí)現(xiàn)。F1000變頻器的直流剎車準(zhǔn)位從0—300%，給使用者提供了一個(gè)很寬的調(diào)節(jié)范圍，使用者可以根據(jù)負(fù)載慣性的大小調(diào)整參數(shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作要求。
F1000變頻器參數(shù)設(shè)定如下：
調(diào)速方式F204=3，模擬量調(diào)速參數(shù)設(shè)置F111=75.00Hz、F114=0.3S、F115=0.3S F502=8、F800=8
四、結(jié)束語(yǔ)
F1000變頻器與其他電器設(shè)備相配合的繡花機(jī)控制系統(tǒng)，能夠滿足刺繡的工藝要求，達(dá)到刺繡畫(huà)面的整潔、美觀。同時(shí)變頻器運(yùn)行穩(wěn)定，給廣大客戶和使用者明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的紡織機(jī)械行業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)有較明顯的提高，紡織設(shè)備的大部分機(jī)器采用了變頻調(diào)速技術(shù)、可編程控器（PLC）技術(shù)，也已有相當(dāng)一部分的產(chǎn)品采用了工控機(jī)、單片機(jī)、交流伺服系統(tǒng)、觸摸屏人機(jī)界面以及現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械產(chǎn)品的機(jī)電一體化，為紡織機(jī)械的自動(dòng)化、高速化、連續(xù)化鋪平了道路。
二、電腦繡花機(jī)的原理
首先，用刺繡CAD軟 先件制版，生成樣版后，將載有刺繡程序及花樣的盤片先后分別放入電腦磁盤驅(qū)動(dòng)器中，在程序控制下，電腦將花樣坐標(biāo)值換成與綢框X、Y方向位移量量相當(dāng)之電信號(hào)，送到X、Y單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行電機(jī)升降速處理后，輸出三相六拍信號(hào)，線電機(jī)的功放箱進(jìn)行功率放大，兩個(gè)X、Y步進(jìn)電機(jī)，帶動(dòng)綢框完成X、Y間的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；同時(shí)變頻器驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)，帶動(dòng)機(jī)針作上下運(yùn)動(dòng)，從而使刺繡連續(xù)地進(jìn)行下去。
變頻電機(jī)通過(guò)皮帶等驅(qū)動(dòng)機(jī)頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，機(jī)頭的特定機(jī)構(gòu)使引線機(jī)構(gòu)和機(jī)針帶頭著面線作出上、下運(yùn)動(dòng)，穿刺面料；鉤線機(jī)構(gòu)中的旋梭旋轉(zhuǎn)，使面線繞過(guò)藏有底線梭殼；挑線機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，輸送面線，收緊線跡，準(zhǔn)備下一個(gè)線跡的面線線段。X、Y步進(jìn)電機(jī)通過(guò)同步齒形帶等機(jī)構(gòu)帶動(dòng)綢框和面料作平面運(yùn)動(dòng)。將面料上每個(gè)待繡線跡點(diǎn)送往機(jī)針刺繡，機(jī)針上下運(yùn)動(dòng)的速度與綢框移動(dòng)的方向、移動(dòng)量以及移動(dòng)速度的協(xié)調(diào)配合運(yùn)動(dòng)，使面線和底線絞合，在面料上作出雙線鎖式線跡。當(dāng)刺繡連續(xù)地進(jìn)行下去，完成花樣的電腦刺繡。
三、F1000在電腦繡花機(jī)上的應(yīng)用
F1000變頻器應(yīng)用于電腦繡花機(jī)，有良好的運(yùn)行特性，這是因?yàn)槭噶靠刂菩妥冾l器本身具有良好的產(chǎn)品性能。
1）高速處理器提供更快的頻率響應(yīng)
F1000變頻器采用16位的CPU，提供高控制精度、快速頻率響應(yīng)及良好的動(dòng)態(tài)特性。電腦繡花機(jī)要求通過(guò)LCD設(shè)定主軸的轉(zhuǎn)速，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后，由D/A轉(zhuǎn)換模塊輸出0-10V的模擬量信號(hào)到變頻器，變頻器根據(jù)模擬量信號(hào)的大小，快速響應(yīng)到達(dá)所設(shè)轉(zhuǎn)速，滿足刺繡時(shí)多變的要求。
2）空間電壓矢量控制提供低頻時(shí)高轉(zhuǎn)矩輸出
電機(jī)與主軸之間采用1：3的帶傳動(dòng)，在基頻以下改變頻率為恒轉(zhuǎn)矩輸出。以往使用V/F控制的變頻器，由于考慮到負(fù)載的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，要設(shè)定相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩提升準(zhǔn)位，如果轉(zhuǎn)矩提升設(shè)置過(guò)高，在低頻時(shí)輕載時(shí)會(huì)過(guò)激磁，引起電流過(guò)大，電機(jī)發(fā)熱，嚴(yán)重影響到設(shè)備的正常運(yùn)行。
采用F1000變頻器，可以通過(guò)參數(shù)設(shè)置，保證電機(jī)在低頻時(shí)具有良好的轉(zhuǎn)矩輸出，滿足繡花機(jī)在低速時(shí)連續(xù)走線。
3）良好的剎車能力實(shí)現(xiàn)針頭的準(zhǔn)停
由于在刺繡過(guò)程中，需要移動(dòng)綢框和面料來(lái)完成整幅畫(huà)面。移動(dòng)過(guò)程中，要求針頭停留在最高位。這一要求就需要用變頻器的直流剎車能力來(lái)實(shí)現(xiàn)。F1000變頻器的直流剎車準(zhǔn)位從0—300%，給使用者提供了一個(gè)很寬的調(diào)節(jié)范圍，使用者可以根據(jù)負(fù)載慣性的大小調(diào)整參數(shù)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)動(dòng)作要求。
F1000變頻器參數(shù)設(shè)定如下：
調(diào)速方式F204=3，模擬量調(diào)速參數(shù)設(shè)置F111=75.00Hz、F114=0.3S、F115=0.3S F502=8、F800=8
四、結(jié)束語(yǔ)
F1000變頻器與其他電器設(shè)備相配合的繡花機(jī)控制系統(tǒng)，能夠滿足刺繡的工藝要求，達(dá)到刺繡畫(huà)面的整潔、美觀。同時(shí)變頻器運(yùn)行穩(wěn)定，給廣大客戶和使用者明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
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