电锭细纱机制动特性研究

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1、电锭细纱机制动特性研究　　摘要：为了减小细纱机纱线卷绕时的纱线张力、降低断头率，本文优化设计了电锭专用无刷直流电机速度调节曲线。同时，为了使电锭电机快速制动，针对回馈制动低速时制动力矩不足的问题，提出了能量回馈制动+反接制动的混合制动控制策略，并利用MATLAB/SIMULINK进行了仿真分析。结果表明，使用回馈制动+反接制动的控制方法，与电锭电机自由停转相比，制动时间减少了80%，蓄电池电量增加了0.0075%的能量，制动效果良好。　　关键词：纺纱张力；锭子速度调节；BLDCM仿真模型；混合电

2、气制动　　中图分类号：TS103.2文献标志码：A　　AStudyontheBrakeCharacteristicsofElectric-spindleSpinningMachine　　Abstract：Inordertoreduceyarntensionduringwindingonspinningmachineandcutdownbrokenends，thepaperoptimizedanddesignedthespeedadjustmentcurveforthebrushlessDCmot

3、orsofelectricspindles.Meanwhile，torealizequickbrakingofthemotorsandsolvetheproblemofinsufficientbrakingtorqueoftheregenerativebrakingunderlowspeed，itproposedthemixedbrakingcontrolstrategy，whichcombinesenergyregenerativebrakingandreversebrakingandcarr

4、iedoutasimulationanalysiswith9MATLAB/SIMULINK.Theresultshowsthatcomparedwiththefreestopofelectricspindlemotors，theproposedmethodcanreducethebrakingtimebyupto80%，increasethepowerofthestoragebatteryby0.0075%andobtaingoodbrakingefficiency.　　Keywords：spi

5、nningtension；spindlespeedadjustment；BLDCMsimulationmodel；goodbrakingefficiency　　环锭细纱机在纱线卷绕过程中，纱线张力的波动是导致细纱断头的重要因素。本文研究了电锭细纱机专用无刷直流电机的调速方式，并依据纺纱张力在生头、小纱、中纱、大纱等不同阶段以及钢领板短动程升降过程中的变化，优化设计了锭速调节参考曲线，对于减小细纱机纱线的断头率有很重要的研究意义。　　电锭细纱机中的电锭是采用计算机控制开关电源供电的高速永磁无刷直流

6、电机与传统锭子的结合。传统的细纱机主要采用皮带传动锭子，不仅传动设备复杂，能耗大、效率低，而且难以实现对单个锭子的独立控制。特别是当发生纱线断头或仅需要部分锭子工作时，就会造成能源的浪费。采用新型电锭细纱机，可以实现对单个锭子的独立控制和优化管理，是新型细纱机研究的重要方向。9　　电锭细纱机由于采用独立电机控制单个锭子，对于几万锭纱的工厂，就意味着需要几万个电机，所以研究电机的能量效率、减小能量损耗有非常重要的意义。本文重点研究在细纱机停车阶段，采用回馈制动+反接制动的混合制动控制策略对于制动过

7、程的影响。由于采用逆变器控制无刷直流电机，在不改变任何硬件的情况，能简单有效地使电机由电动运行状态切换到回馈制动状态，然后再切换到反接制动状态。不仅实现了无刷直流电机的快速制动，而且减小了制动能量损耗。　　1细纱机纱线卷绕过程中锭速调节优化曲线　　通过控制器调节细纱机纱线卷绕过程中的纺纱速度，即调节锭子的速度，使其与纱线在细纱管上的卷绕运动相匹配，有利于稳定纺纱张力，降低断头率，改善纱线的品质。　　1.1锭子调速的调整方式　　细纱机锭速的调整方法主要有2种：（1）定长制，针对不同纺纱号数的纱线，

8、将该纱的满纱总长划分成10个区间，针对每个区间纱线的断头情况，进行锭速的调节，以达到减少细纱断头的目的。该方法设置精准，纱线张力波动小，但变化纱线种类时，需要重新设定，使用不方便。（2）定位制，根据纺纱过程中钢领板的位置，在小纱、中纱、大纱等主要位置段进行标定，在不同位置段调节锭子的转速，来减少纱线张力的波动，减少细纱断头，该调整方法简单、高效。本文采用定位制方式。　　1.2纱线卷绕过程中纱线张力的变化特点　　纱线在高速卷绕时会形成气圈，不同大小、形状的气圈会产生不同的纱线张力，纱线张力的波动是