德國sahm卷繞機的電氣控制及故障處理

潘勇

摘要：sahm卷繞機;LUST控制;控制原理

關鍵詞：LUST控制系統(tǒng);故障處理;張力調(diào)節(jié);變頻器漏電

德國sahm卷繞機是世界知名的卷繞機廠家，設計先進，功能強大，性能穩(wěn)定，結(jié)實耐用。我公司的卷繞機型號是SAHM-260E，于2006年采購。其控制系統(tǒng)采用先進的LUST變頻控制系統(tǒng)。 其卷軸電機由0.37KW的變頻器驅(qū)動電機，橫動電機由0.17kw的變頻器驅(qū)動電機。能效驅(qū)動裝置SAHM LUST變頻器是專門為卷繞技術開發(fā)的一個驅(qū)動控制裝置。SAHM LUST變頻器從行業(yè)的各方面來看都是先進的。尤其是它的工作時數(shù)直接取決于它的應用，比如實際的功率要求、環(huán)境溫度等。

SAHM LUST變頻器儲存工藝數(shù)據(jù)并控制驅(qū)動裝置。SAHM專用的傳感器在整個絲筒的卷繞過程保持絲的張力均衡。工藝數(shù)據(jù)可以通過中心裝置預設定，這樣比較容易銜接。

優(yōu)點：

·變頻器的高頻率大大降低了能量的消耗（比力矩驅(qū)動降低50%的能耗）。

·所有標準用途的基本設定值都一樣。設定值可以通過參數(shù)改變。

·清晰的參數(shù)設定保證了再生產(chǎn)。

·需要時可通過參數(shù)的設定來調(diào)整開車的速度。

·工藝數(shù)據(jù)可作為參數(shù)預先輸入。

·每個絲頭之間沒有潛在的接觸性便于工藝控制。

·EMV適應型 （符合CE）

·釋放熱量少

·整個絲筒絲的張力均衡。

·最佳化的爬升功能限制了數(shù)字的擁擠，保證了要求的轉(zhuǎn)速。

· 便于維修（所有的電纜都以獨特的方法連接，排除了錯誤和故障連接，而且沒有電位計 ）。

·抗外界干擾，例如 有害的電磁場。

·密封結(jié)構防止灰塵和水分向裝置的滲透。

·變頻器功率大，性能好

·通過微控制器進行數(shù)字控制

·RPM 比率 1：20

·電機到卡盤之間的齒輪轉(zhuǎn)換可能擴大速度范圍。

·標準電機的利用

1卷繞機控制原理

因為只有被安裝后，電子控制裝置才可以操作。每個單獨的卷繞頭都由免維修的單相AC電機或三相電機驅(qū)動。每個電機都可以在卷繞頭處的ON/OFF開關來關掉。取決于絲的預設定張力的卷繞速度可以通過彈簧的位置或加載后的張力調(diào)節(jié)臂的位置來測定，張力調(diào)節(jié)臂是通過電子控制元件上的一個環(huán)形磁鐵或偏心輪來遙控動作的，它可以控制一個控制設施或一個變頻器，從而使得相應的卷繞頭電機的力矩和速度可調(diào)。

電子控制元件p.c.b.配有延時開關。延時時間為0-10秒（可選性0-60秒）。張力調(diào)節(jié)臂到達底部的止動桿時開始延時。延時結(jié)束前張力調(diào)節(jié)臂從止動桿處開始上升時總是從“0”重新開始并回到止動桿處。只有在整個調(diào)整時間內(nèi)，張力調(diào)節(jié)臂保持在底部止動桿處沒有中斷時，電機才被停下。

卷繞頭電機電源被分成組，通過控制柜中的自動斷路器分別進行保護。停部分裝置時，相應的斷路器動作（也可參看電路圖）。

應用下列基本規(guī)則：

向上移動張力調(diào)節(jié)臂（11）時，電機和卡盤的轉(zhuǎn)速降低。

向下移動張力調(diào)節(jié)臂（11）時，電機和卡盤的轉(zhuǎn)速升高。（見原文23頁圖）。

順時針轉(zhuǎn)動卷繞頭的電位計（12）時（中間位置忽略），電機電壓或卡盤速度升高。

逆時針轉(zhuǎn)動卷繞頭的電位計（12）時（中間位置忽略），電機電壓或卡盤速度降低。

2電氣連接

---按照接線圖進行連接。

卷繞機的通訊分布

從控制柜來的通訊總線只有一根，它先接入23號卷繞機，由23號機經(jīng)三通頭接入24號機，24號機經(jīng)三通頭接入21號機，21號機經(jīng)三通頭接入22號機，22號機經(jīng)三通頭接入19號機，19號機經(jīng)三通頭接入20號機，20號機經(jīng)三通頭接入17號機，如圖反復，以此類推，直至1號機。

注意：檢查現(xiàn)場的工作電壓、頻率和保險的額定值是否符合型號標簽上的數(shù)據(jù)和技術數(shù)據(jù)（第4章）。有出入的話，不能連接卷繞機。

---與主電源線的連接

在開關柜里與主電源連接。從較低的入口穿過電纜，拉到接線條A1-X1（9） 與端子L1/L2/L3/N/PE連接起來（見電路圖）。

注意：如果現(xiàn)場的供電電壓與型號標簽上的規(guī)定不符，或如果主電源線沒有足夠容量的中性線，可以使用一個適當?shù)淖儔浩鳌Ｗ儔浩鞯倪B接在電路圖中給出。（見原文21頁圖）。

---連接設備

與每臺設備的連接，都要使用在開關柜中預備的電纜。只是把各個接頭（每個架子一個接頭）與架子上對應的部件連接起來。

卷繞機防止意外送電（用上鎖的方法保護主開關（1）。

---初次投用

初次投用只能由經(jīng)過授權的技術人員來做！在這種場合，用戶人員接受一個詳細指導。未經(jīng)授權的初次投用可能會導致人身傷害或設備損壞。

---初次投用檢查清單（電氣）

卷繞機只能由熟悉操作手冊、有足夠的經(jīng)驗操作控制系統(tǒng)的、經(jīng)過專門訓練的人員來操作。

·檢查控制柜中的自動斷路器是否在“ON”位。

·關上控制柜門并確保它的安全

·把主開關（1）推到“ON”位。

·檢查張力調(diào)節(jié)臂的位置。

更換電子控制裝置

所有的電子控制裝置都是在工廠里設置的。安裝期間如果有問題，遵循下面給出的調(diào)整程序。重復基礎調(diào)整。遵守數(shù)據(jù)單中給出的說明！

SAHM LUST變頻器為高電壓操作。

停掉變頻器后，中間電路的電容器仍然有高壓電，因此只能在停機15分鐘后進行處理。

通則：SAHM LUST靜態(tài)變頻器是很先進的儀器。變頻器的基礎設置在出廠前已經(jīng)作好。這些操作說明只能用做一般性的幫助和故障檢測時使用。

警告：SAHM LUST變頻器在規(guī)定的條件下有防止短路的保護（VDE160）。再次接通保護設施后，確保有正確的功能。

·SAHM LUST變頻器輸出口重復性的意外接地或短路會導致儀器故障。

·電機運行期間短路意味著會損壞儀器。

接線說明

只有考慮下列規(guī)則才能安全運行SAHM LUST變頻器。

·只有經(jīng)過培訓的人員才可以安裝和連接變頻器。

·必須考慮一般性電氣安裝和操作條例。

·變頻器和主電線連接一起時，不要連接或斷開動力電纜或控制電纜。

·運行期間不要在儀表上進行測量。

操作提示

為了避免SAHM變頻器的過早老化或損壞，請遵守下面給出的提示。

·運行期間避免主電線、Sensotronic變頻器和電機之間的接頭閉合或脫開，因為這些動作引起變頻器保護設施給出反應。如果無法避免它們閉合，經(jīng)SAHM公司同意可以使用適當?shù)谋Ｗo措施。

·不允許主電線和變頻器之間頻繁閉合。

·通過中心程序控制可以網(wǎng)絡連接最多320個卷繞頭。所有卷繞頭的參數(shù)都能通過中心控制改變。

·運行期間通過記錄每個筒子各自的長度進行中心長度測量，并且通過針式打印機打印每個筒子的切換時間?？梢赃x擇顯示絲筒上絲的長度。每個卷繞頭的顯示/變化清晰可見，幫助落卷

·SAHM SENSORTONIC變頻器可以在已經(jīng)有的卷繞機上安裝，也可以在其它卷繞機上安裝。

·通過界面連接來監(jiān)控系統(tǒng)。

3故障解決實例

我公司的卷繞機型號是SAHM-260E，于2006年采購?，F(xiàn)在已運行十多年，運行中也出現(xiàn)一些問題，現(xiàn)在把問題總結(jié)一下，與大家分享。

故障之一：德國sahm卷繞機12號機位啟動，停機正常，切絲器也正常。但主電機有吭吭的異響。

處理經(jīng)過：開始懷疑是機械產(chǎn)生的聲音，隨后叫保全把12號機位設備與24號機位設備對調(diào)，設備互換而控制變頻器沒有更換，換到24號的設備運行正常，而12號機位問題依然存在，于是懷疑控制變頻器有問題，后更換卷繞軸變頻器，設備恢復正常。

原因分析：卷繞機運行十多年，變頻器內(nèi)的電子元件老化，造成其輸出的電壓中不是標準的正弦波，而是存在雜波，造成設備異響。

故障之二：德國sahm卷繞機15號機位無法啟動，停機正常。

處理經(jīng)過：把15號機位設備與23號機位設備對調(diào)，15號設備仍然無法啟動，但換過去的設備正常啟動。故判斷仍然是控制系統(tǒng)有問題。再通過控制柜主機對15號設備進行PROGRAM UPDATE升級后，故障依然存在。隨后，有更換變頻器，故障仍未消除。后來逐一更換變頻器的信號線和控制線時，發(fā)現(xiàn)變頻器本體端子4和17連接的電感線圈一頭接線松動，后壓實后，設備正常啟動。

故障之三：德國sahm卷繞機所有機位啟動，停機正常。但卷繞機的轉(zhuǎn)速不受控制。

處理經(jīng)過：卷繞機的轉(zhuǎn)速信號由烘干5變頻器輸出的直流電壓控制，該信號是個0-10V的直流信號源。在用萬用表測量的過程中，發(fā)現(xiàn)用直流電壓檔測量也正常，但是用交流電壓檔測量時，發(fā)現(xiàn)有感應電壓100多伏，故懷疑是此感應電壓造成的干擾，后把此信號電纜更換為屏蔽電纜后，將屏蔽層接地才解決問題。

參考文獻

[1] 游林儒. 基于鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng).，《控制工程》2011年：華南理工大學自動化系

[2] 黃鳳根.高速紡絲卷繞機的機電一體化技術 [D].《合成纖維》 2004年 第1期