一．捻股機(jī)概述
　　
　　捻股機(jī)是將若干金屬絲按一定捻距和捻向絞擰成股的設(shè)備，它由傳動(dòng)裝置、捻制機(jī)體、壓線瓦裝置、牽引裝置、安全和停車(chē)裝置、收排線裝置等主體部件及起重機(jī)、焊接機(jī)、切割機(jī)等一系列輔助機(jī)械組成。通常所說(shuō)的捻股機(jī)指其主體部分而不包含輔助機(jī)械。捻股機(jī)按機(jī)體結(jié)構(gòu)類(lèi)型有筐籃式、管式和無(wú)管式等幾種。如下圖所示：
　　　　框籃式和管式捻股機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖：
　　　　管式捻股機(jī)應(yīng)用較多，現(xiàn)主要談該機(jī)型。如圖，管式捻股機(jī)由放線、主機(jī)筒體、變速和牽引、收線、電器控制等部分組成，機(jī)體由一節(jié)或數(shù)節(jié)筒體組成。載線工字輪在機(jī)體內(nèi)沿中心呈一字形排列。工字輪放線時(shí)始終保持水平狀態(tài)。筒體的高速旋轉(zhuǎn)與牽引裝置產(chǎn)生的直線牽引相配合，使鋼絲產(chǎn)生螺旋線纏繞和股的直線運(yùn)動(dòng)，形成了具有一定捻距的股，從而完成了股的基本捻制動(dòng)作。與筐籃式機(jī)相比，捻制原理相同，但結(jié)構(gòu)卻有顯著改進(jìn)。管式捻股機(jī)簡(jiǎn)體體積小，重心低，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，噪聲低，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作方便，適合大部分繩股，特別是線接觸鋼繩股和鋼絞線的捻制。添加一些裝置，還可捻制面接觸鋼絲繩股、異形股。管式捻股機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)400～5000r／min，按機(jī)筒節(jié)數(shù)的多少和設(shè)備功率的大小，可組成6～36個(gè)工字輪的捻股機(jī)，zui多可達(dá)48個(gè)工字輪，機(jī)體長(zhǎng)達(dá)60m。管式機(jī)工字輪外緣直徑為100～630mm。
　　
　　捻股機(jī)的傳統(tǒng)傳動(dòng)方式為機(jī)械傳動(dòng)，筒體由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)牽動(dòng)，變速和牽引則由主電動(dòng)機(jī)通過(guò)地軸機(jī)械連接以及減速箱速比變化后將動(dòng)力傳至牽引部分，這樣獲得牽引轉(zhuǎn)速和筒體旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速間不同的相對(duì)轉(zhuǎn)速差，zui終實(shí)現(xiàn)捻出不同的捻距鋼絲繩。機(jī)械傳動(dòng)方式效率低，故障率高，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用大，用變速箱調(diào)節(jié)檔位，操作不便、體積大，調(diào)節(jié)是有級(jí)的。在捻股過(guò)程中，鋼絲張力會(huì)變化，機(jī)械傳動(dòng)方式不能隨著張力反饋調(diào)整。有些捻股機(jī)的電機(jī)用繞線式異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，在轉(zhuǎn)子繞阻中串入電阻，起動(dòng)時(shí)，逐段減少電阻，在這過(guò)程中，電流和轉(zhuǎn)矩會(huì)突變，產(chǎn)生力矩跳動(dòng)和機(jī)械沖擊。因?yàn)閺埩Υ笮〖熬鶆蛐詫?duì)鋼絲繩的質(zhì)量有很大影響，會(huì)造成繩中的鋼絲松緊不均、結(jié)構(gòu)松散等缺陷，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成不良影響，降低鋼絲繩的品質(zhì)。對(duì)捻股機(jī)來(lái)說(shuō)，保證張力大小和均勻?qū)μ岣咪摻z質(zhì)量至關(guān)重要。
　　
　　變頻調(diào)速技術(shù)的基本原理是把電網(wǎng)電壓的交流電壓整流成直流電壓，然后根據(jù)控制需要，把電壓逆變成所要求的頻率和交流電壓，實(shí)現(xiàn)這種功能的設(shè)備就叫變頻器。將此變頻器用在捻股機(jī)上，頻率和交流電壓隨時(shí)可變，讓捻股機(jī)的電機(jī)起動(dòng)平滑，調(diào)速簡(jiǎn)單，無(wú)級(jí)調(diào)速。變頻器的上位機(jī)，如PLC、工控機(jī)等控制器接收張力信息和電機(jī)速度信息，根據(jù)工藝要求做出判斷，通過(guò)RS485或DP總線，發(fā)指令給變頻器，實(shí)時(shí)根據(jù)工況進(jìn)行變頻調(diào)速和調(diào)力矩，保證了捻股機(jī)張力穩(wěn)定和速度穩(wěn)定。
　　
　　二．變頻器技術(shù)要求
　　
　　捻股機(jī)使用變頻器，根據(jù)其應(yīng)用特點(diǎn)，對(duì)變頻器提出了自己的要求。
　　
　　1、速度穩(wěn)定，保證出絲捻距均勻；
　　
　　2、加速穩(wěn)定平滑，力矩平穩(wěn)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠；
　　
　　3、要求變頻器內(nèi)置RS485通訊功能，能實(shí)現(xiàn)上位機(jī)通訊控制。
　　
　　1、2點(diǎn)的理由在上面已經(jīng)論述，3點(diǎn)是因?yàn)槟砉蓹C(jī)一般有多個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)，每個(gè)傳動(dòng)點(diǎn)各有交流電機(jī)帶動(dòng)。各傳動(dòng)點(diǎn)間需維持一定的速度鏈關(guān)系，如筒底電機(jī)為主電機(jī)，牽引電機(jī)跟蹤筒底電機(jī)運(yùn)行，之間保持一定的速度差。這些功能要求變頻器能通訊，以迅速傳遞自己的速度信息和接收上位機(jī)的速度指令。
　　
　　三．某品牌國(guó)產(chǎn)變頻器在捻股機(jī)上的應(yīng)用
　　
　　在江蘇無(wú)錫某工廠的捻股機(jī)上用了三臺(tái)某品牌國(guó)產(chǎn)變頻器，通過(guò)RS485通訊（還可選配ProfibusDP總線），受PLC控制，接收PLC發(fā)出的指令和運(yùn)行頻率。整個(gè)系統(tǒng)接線簡(jiǎn)單，三臺(tái)變頻器用串行方式連接，PLC接上一臺(tái)變頻器（定為1號(hào)），1號(hào)變頻器再連接2號(hào)，2號(hào)連接3號(hào)，其系統(tǒng)框圖如圖：
　　　　在運(yùn)行時(shí)，PLC根據(jù)各運(yùn)動(dòng)點(diǎn)位置和速度，經(jīng)計(jì)算后，發(fā)送指令給變頻器，變頻器根據(jù)指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)按要求運(yùn)行。某品牌國(guó)產(chǎn)變頻器采用開(kāi)環(huán)矢量控制，使捻股機(jī)在運(yùn)行時(shí)，鋼絲繩張力穩(wěn)定均勻、速度平穩(wěn)。通過(guò)實(shí)時(shí)總線通訊，變頻器的頻率、電流、運(yùn)行、故障信號(hào)等內(nèi)部參數(shù)可在觸摸屏上實(shí)時(shí)查看，對(duì)變頻器的頻率、電流、電壓等各種控制參數(shù)可實(shí)時(shí)控制，方便操作人員操作和維護(hù)。工廠現(xiàn)場(chǎng)的變頻器接線圖如下圖：
　　
　　變頻器接線圖