蒸呢机变频器频率输出方法、蒸呢机变频器及蒸呢机技术

一种蒸呢机变频器频率输出方法，通过测算卷辊卷径的变化来改变变频器输出频率，以保持材料的线速度恒定，不需要额外增加测速辊和测速编码器，降低了硬件和软件开发成本，还降低了蒸呢机的结构设计难度。本发明专利技术还公开一种蒸呢机变频器和蒸呢机。

【技术实现步骤摘要】
蒸呢机变频器频率输出方法、蒸呢机变频器及蒸呢机
本专利技术涉及变频器领域，特别涉及一种蒸呢机变频器频率输出方法、蒸呢机变频器及蒸呢机。
技术介绍
在蒸呢机中，需要布料在蒸辊和包布辊之间进行收放，当蒸辊作为放卷辊时，包布辊作为于收卷辊；当包布辊作为放卷辊时，蒸辊作为收卷辊；两卷辊均由电机带动。在一些蒸呢机中，两辊的电机均由变频器控制。在收放过程中，一卷辊变频器控制布料收放速度，另一卷辊的变频器控制布料张力恒定。大部分蒸呢机中，控制收放速度的变频器仅控制电机运行转速恒定，但由于绕卷在卷辊上的布料的变化，导致布料卷径(卷辊加上布料的直径)发生变化，从而导致在卷辊转速恒定的情况下，布料实际的线速度并不恒定。少部分蒸呢机为了达到布料线速度的恒定，额外增加了测速辊和测速编码器，将测速编码器的信号反馈给PLC或变频器，由PLC或变频器进行恒线速度控制。但是这样会增加测速辊和测速编码器的硬件成本，增加测速辊也给整个蒸呢机的结构设计增加了难度，同时PLC的程序开发也增加了蒸呢机的开发难度。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种低成本的用于控制布料线速度恒定的蒸呢机变频器频率输出方法，以及提供一种蒸呢机变频器和蒸呢机。一种蒸呢机变频器频率输出方法，材料的所需线速度为v，变频器所需输出频率为F，电机旋转频率为F0，机械传动比为K，单层材料厚度为d，初始时卷辊加上所述材料的直径为D0，电机极对数为P，包括步骤：获取当前的电机转速V1；获取变频器运行时间T；获取材料的当前线速度v0，其中：v0＝π*(D0+2*d*V1*T/K)*V1/K；通过v和v0得到频率调节量Fd；获取并输出变频器所需输出频率F，其中：F＝F0+Fd。在其中一个实施例中，所述获取当前的电机转速V1的步骤包括：获取电机参数；检测变频器的输出电流值；通过克拉克变换将所述输出电流值变换为二相静止坐标系下的电流值；通过矢量控制算法获取电机旋转频率F0和当前的电机转速V1。在其中一个实施例中，所述电机参数包括：额定功率、额定电压、额定电流、额定频率、额定转速、电机定子电阻、转子电阻、漏感、互感、空载电流。在其中一个实施例中，所述输出电流值为电机的三相电流值。在其中一个实施例中，所述变频器运行时间T通过定时中断方法获取。一种蒸呢机变频器，材料的所需线速度为v，变频器所需输出频率为F，电机旋转频率为F0，机械传动比为K，单层材料厚度为d，初始时卷辊加上所述材料的直径为D0，包括速度辨识模块，计时模块，计算模块和频率输出模块，所述速度辨识模块、所述计时模块、所述频率输出模块分别和所述计算模块通信连接；所述速度辨识模块用于获取当前的电机转速V1；所述计时模块用于获取变频器运行时间T；所述计算模块用于计算材料的当前线速度v0和频率调节量Fd，其中：v0＝π*(D0+2*d*V1*T/K)*V1/K；所述计算模块用于获取变频器所需输出频率F，其中：F＝F0+Fd；所述频率输出模块用于输出变频器所需输出频率F。在其中一个实施例中，所述速度辨识模块包括参数获取单元、检测单元和计算单元，所述参数获取单元、所述检测单元分别和所述计算单元通信连接；所述参数获取单元用于获取电机参数；所述检测单元用于检测变频器的输出电流值；所述计算单元用于通过克拉克变换将所述输出电流值变换为二相静止坐标系下的电流值；所述计算单元还用于通过矢量控制算法获取电机旋转频率F0和当前的电机转速V1。在其中一个实施例中，所述计时模块包括定时器。一种蒸呢机，包括上述的蒸呢机变频器。在其中一个实施例中，上述蒸呢机还包括空间矢量脉宽调制设备和智能功率模块设备，所述蒸呢机变频器用于为所述空间矢量脉宽调制设备提供所述蒸呢机变频器所需输出频率F，所述空间矢量脉宽调制设备用于根据所述蒸呢机变频器所需输出频率F控制所述智能功率模块设备，所述智能功率模块设备用于控制电机。上述蒸呢机变频器频率输出方法、蒸呢机变频器和蒸呢机，通过测算卷辊卷径的变化来改变变频器输出频率，以保持材料的线速度恒定，不需要额外增加测速辊和测速编码器，降低了硬件和软件开发成本，还降低了蒸呢机的结构设计难度。附图说明图1为一实施例的蒸呢机变频器频率输出方法的流程图；图2为一实施例的获取当前的电机转速V1的流程图；图3为一实施例的蒸呢机变频器的模块图；图4为一实施例的速度辨识模块的模块图；图5为一实施例的蒸呢机的模块图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述。在下面描述中，符号*代表乘号，符号/代表除号。图1为一实施例的蒸呢机变频器频率输出方法的流程图。见图1，材料的所需线速度为v，变频器所需输出频率为F，电机旋转频率为F0，机械传动比为K，单层材料厚度为d，初始时卷辊加上所述材料的直径为D0，一种蒸呢机变频器频率输出方法，包括步骤：步骤S100：获取当前的电机转速V1。通过当前的电机转速V1获取当前的卷辊转速V2，其中V2＝V1/K。当前的电机转速V1和当前的卷辊转速V2都是以“转数/时间”为单位的，时间可以是分。步骤S200：获取变频器运行时间T。步骤S300：获取材料的当前线速度v0，其中：v0＝π*(D0+2*d*V1*T/K)*V1/K。步骤S400：通过v和v0得到频率调节量Fd。步骤S500：获取并输出变频器所需输出频率F，其中：F＝F0+Fd。步骤S300中v0的获取过程如下：获取卷绕在卷辊上的材料的层数C，其中C＝V2*T。接着获取卷辊加上材料的直径D，其中D＝D0+2*d*C。然后通过公式v0＝π*D*V2，得到v0＝π*(D0+2*d*V1*T/K)*V1/K。电机旋转频率为F0在刚开始时，可以通过公式F0＝0来得到。上述蒸呢机变频器频率输出方法，通过测算卷辊卷径的变化来改变变频器输出频率，以保持材料的线速度恒定，不需要额外增加测速辊和测速编码器，降低了硬件和软件开发成本，还降低了蒸呢机的结构设计难度。卷辊在本实施例中为收卷辊，，电机为带动卷辊转动的电机。在其他实施例中，可以按照实际的需求来选择是收卷辊或者放卷辊。在本实施例中单层材料厚度为d可以预先测定。步骤S100中，见图2，获取当前的电机转速V1的步骤包括：步骤S110：获取电机参数。电机参数包括：额定功率、额定电压、额定电流、额定频率、额定转速、电机定子电阻、转子电阻、漏感、互感、空载电流。刚开始时，可以通过变频器操作面板输入电机的铭牌值，例如额定功率、额定电压、额定电流、额定频率、额定转速。然后通过内置于变频器的参数自整定功能获得电机的定子电阻、转子电阻、漏感、互感、空载电流等参数。步骤S120：检测变频器的输出电流值。通过相电流检测电路将电机二相电流检测出来，然后根据三相电流总和为零，求出第三相电流。步骤S130：通过克拉克变换将输出电流值变换为二相静止坐标系下的电流值。步骤S140：通过矢量控制算法获取电机旋转频率F0以及当前的电机转速V1。将二相静止坐标系下的电流输入矢量控制模块，通过矢量控制算法辨识电机旋转频率，得到电机旋转频率F0以及当前的电机转速V1。步骤S200中，变频器运行时间T可以通过定时中断方法获取。本专利技术还公开一种蒸呢机变频器和蒸呢机。见图3，一种蒸呢机变频器，材料的所需线速度为v，变频器所需输出频率为F，电机旋转频率为F0，机械传动比本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蒸呢机变频器频率输出方法，材料的所需线速度为v，变频器所需输出频率为F，电机旋转频率为F0，机械传动比为K，单层材料厚度为d，初始时卷辊加上所述材料的直径为D0，其特征在于，包括步骤：获取当前的电机转速V1；获取变频器运行时间T；获取材料的当前线速度v0，其中：v0＝π*(D0+2*d*V1*T/K)*V1/K；通过v和v0得到频率调节量Fd；获取并输出变频器所需输出频率F，其中：F＝F0+Fd。

【技术特征摘要】
1.一种蒸呢机变频器频率输出方法，材料的所需线速度为v，变频器所需输出频率为F，电机旋转频率为F0，机械传动比为K，单层材料厚度为d，初始时卷辊加上所述材料的直径为D0，其特征在于，包括步骤：获取当前的电机转速V1；获取变频器运行时间T；获取材料的当前线速度v0，其中：v0＝π*(D0+2*d*V1*T/K)*V1/K；通过v和v0得到频率调节量Fd；获取并输出变频器所需输出频率F，其中：F＝F0+Fd。2.根据权利要求1所述的蒸呢机变频器频率输出方法，其特征在于，所述获取当前的电机转速V1的步骤包括：获取电机参数；检测变频器的输出电流值；通过克拉克变换将所述输出电流值变换为二相静止坐标系下的电流值；通过矢量控制算法获取电机旋转频率F0和当前的电机转速V1。3.根据权利要求2所述的蒸呢机变频器频率输出方法，其特征在于，所述电机参数包括：额定功率、额定电压、额定电流、额定频率、额定转速、电机定子电阻、转子电阻、漏感、互感、空载电流。4.根据权利要求2所述的蒸呢机变频器频率输出方法，其特征在于，所述输出电流值为电机的三相电流值。5.根据权利要求1所述的蒸呢机变频器频率输出方法，其特征在于，所述变频器运行时间T通过定时中断方法获取。6.一种蒸呢机变频器，材料的所需线速度为v，变频器所需输出频率为F，电机旋转频率为F0，机械传动比为K，单层材料厚度为d，初始时卷辊加上所述材料后的直径为D0，其特征在于，包括速度辨识模块，计时模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宁，王国锋，袁飞平，
申请(专利权)人：深圳市海浦蒙特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44