一、前言為滿足目前市場(chǎng)對(duì)多品種小批量織物的染色的需求，很多企業(yè)都應(yīng)用了卷染機(jī)，因?yàn)樵撛O(shè)備可進(jìn)行間歇式生產(chǎn)，以目前紡織業(yè)的發(fā)展前景來看卷染機(jī)的應(yīng)用市場(chǎng)會(huì)越來越廣闊。卷染機(jī)控制方面要求具備自動(dòng)記道、自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)換向、自動(dòng)掉頭、自動(dòng)停車、防墜液等功能，在整個(gè)工藝過程中，要求保證布匹的張力和線速度恒定，因此對(duì)系統(tǒng)的自控控制水平要求較高。而國內(nèi)較為傳統(tǒng)的卷染機(jī)大部分采用雙直流電機(jī)控制，只能達(dá)到近似的恒張力控制效果，

也有采用單變頻器的卷染機(jī)，放卷采用異步電機(jī)直流制動(dòng)的方式，收放卷用接觸器在變頻器和直流制動(dòng)之間進(jìn)行切換，以上這些方案，分析其原理，都是在較大誤差情況下的一種近似結(jié)果，因此控制效果不盡如人意。進(jìn)口的卷染機(jī)，有的采用伺服控制，有的是用價(jià)格昂貴的工程型變頻器來實(shí)現(xiàn)，效果較為理想，但是對(duì)于國內(nèi)的用戶來說，成本壓力很大。本文以一個(gè)工程實(shí)例來說明采用SKI600系列矢量重載變頻器并巧妙地完成卷染機(jī)的工藝要求。巨型卷染機(jī)技術(shù)指標(biāo)：門幅：1800--3600mm；卷徑：1500mm；車速：20--150m/min；溫度：98℃；張力調(diào)整范圍：

300~1000N；上圖是卷染機(jī)工作的示意圖，這是一個(gè)典型的中心卷曲控制系統(tǒng)。未染色的布匹首先通過上布電機(jī)卷曲到其中的一個(gè)輥筒上，在輥筒的傳動(dòng)軸上安裝有計(jì)數(shù)用地接近開關(guān)，此時(shí)控制系統(tǒng)計(jì)下整卷布的道次，上卷完畢，采用人工的方式把布匹的一頭卷到另外一個(gè)輥筒上面，待包覆緊密即可正常開始工作。

變頻器是利用電力半導(dǎo)體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻器主要用來通過調(diào)整頻率而改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，因此也叫變頻調(diào)速器。調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展歷程：在變頻器出現(xiàn)前同步電機(jī)無法實(shí)現(xiàn)調(diào)速功能，因此只能在定速傳動(dòng)領(lǐng)域使用；三相交流鼠籠電機(jī)盡管調(diào)速性能不佳，但其結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、且價(jià)格低廉；還是在一些性能較低的傳動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)使用。變頻器主要特點(diǎn)：交直交變頻器系統(tǒng)框圖：控制電路完成對(duì)主電路的控制，

整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。對(duì)于如矢量控制變頻器這種需要大量運(yùn)算的變頻器來說，有時(shí)還需要一個(gè)進(jìn)行轉(zhuǎn)矩計(jì)算的CPU以及一些相應(yīng)的電路。變頻器的保護(hù)功能：由于變頻器大量的使用了各種半導(dǎo)體器件，如整流橋、IGBT、電解電容等，要想保證變頻器長(zhǎng)期穩(wěn)定工作，則必須保證各器件工作在其允許條件下。超出條件則必須立刻或停止變頻器工作，

待異常條件消失后才能重新開始工作，如保護(hù)失效或動(dòng)作延遲將導(dǎo)致變頻器出現(xiàn)不可恢復(fù)性損害。變頻恒壓供水系統(tǒng)原理圖：變頻器一般安裝方法：1變頻器應(yīng)垂直安裝。2、變頻器運(yùn)行時(shí)要產(chǎn)生熱量，為確保冷卻空氣的通路，在設(shè)計(jì)時(shí)要在變頻器的各個(gè)方向留有一定的空間。3、變頻器運(yùn)行時(shí)，散熱板的溫度能達(dá)到接近90攝氏度，所以，變頻器背面的安裝面必須要用能耐受較高溫度的材質(zhì)。

隨著電氣傳動(dòng)技術(shù)，尤其是變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，作為大容量傳動(dòng)的高壓變頻調(diào)速技術(shù)也得到了廣泛的應(yīng)用。高壓電機(jī)利用高壓變頻器可以實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，滿足生產(chǎn)工藝過程對(duì)電機(jī)調(diào)速控制的要求，以提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，又可大幅度節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本。近年來，各種高壓變頻器不斷出現(xiàn)，高壓變頻器到目前為止還沒有像低壓變頻器那樣近乎統(tǒng)一的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。根據(jù)高壓組成方式可分為直接高壓型和高-低-高型，根據(jù)有無中間直流環(huán)節(jié)來分，

可以分為交-交變頻器和交-直-交變頻器，在交-直-交變頻器中，按中間直流濾波環(huán)節(jié)的不同，可分為電壓源型和電流源型。高-低-高型變頻器采用變壓器實(shí)行輸入，輸出升壓的方式，其實(shí)質(zhì)上還是低壓變頻器，只不過從電網(wǎng)和電機(jī)兩端來看是高壓的，是受到功率器件電壓等級(jí)技術(shù)條件的限制而采取的變通辦法，需要輸入，輸出變壓器，存在中間低壓環(huán)節(jié)電流大，效率低下，可靠性下降，占地面積大等缺點(diǎn)，只用于一些小容量高壓電機(jī)的簡(jiǎn)單調(diào)速。常規(guī)的交-交變頻器由于受到輸出頻率的限制，只用在一些低速，大容量的特殊場(chǎng)合。直接高壓交-直-交變頻器直接高壓輸出，

無需輸出變壓器，，輸出頻率范圍寬，應(yīng)用較為廣泛。我們將對(duì)目前使用較為廣泛的幾種直接高壓輸出交-直-交型變頻器及其派生方案進(jìn)行分析，指出各自的優(yōu)缺點(diǎn)。評(píng)價(jià)高壓變頻器的指標(biāo)主要有：成本，可靠性，對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，輸入功率因數(shù)，輸出諧波，dv/dt，共模電壓，系統(tǒng)效率，能否四象限運(yùn)行等。