德国sahm卷绕机的电气控制及故障处理

潘勇

摘要：sahm卷绕机;LUST控制;控制原理

关键词：LUST控制系统;故障处理;张力调节;变频器漏电

德国sahm卷绕机是世界知名的卷绕机厂家，设计先进，功能强大，性能稳定，结实耐用。我公司的卷绕机型号是SAHM-260E，于2006年采购。其控制系统采用先进的LUST变频控制系统。 其卷轴电机由0.37KW的变频器驱动电机，横动电机由0.17kw的变频器驱动电机。能效驱动装置SAHM LUST变频器是专门为卷绕技术开发的一个驱动控制装置。SAHM LUST变频器从行业的各方面来看都是先进的。尤其是它的工作时数直接取决于它的应用，比如实际的功率要求、环境温度等。

SAHM LUST变频器储存工艺数据并控制驱动装置。SAHM专用的传感器在整个丝筒的卷绕过程保持丝的张力均衡。工艺数据可以通过中心装置预设定，这样比较容易衔接。

优点：

·变频器的高频率大大降低了能量的消耗（比力矩驱动降低50%的能耗）。

·所有标准用途的基本设定值都一样。设定值可以通过参数改变。

·清晰的参数设定保证了再生产。

·需要时可通过参数的设定来调整开车的速度。

·工艺数据可作为参数预先输入。

·每个丝头之间没有潜在的接触性便于工艺控制。

·EMV适应型 （符合CE）

·释放热量少

·整个丝筒丝的张力均衡。

·最佳化的爬升功能限制了数字的拥挤，保证了要求的转速。

· 便于维修（所有的电缆都以独特的方法连接，排除了错误和故障连接，而且没有电位计 ）。

·抗外界干扰，例如 有害的电磁场。

·密封结构防止灰尘和水分向装置的渗透。

·变频器功率大，性能好

·通过微控制器进行数字控制

·RPM 比率 1：20

·电机到卡盘之间的齿轮转换可能扩大速度范围。

·标准电机的利用

1卷绕机控制原理

因为只有被安装后，电子控制装置才可以操作。每个单独的卷绕头都由免维修的单相AC电机或三相电机驱动。每个电机都可以在卷绕头处的ON/OFF开关来关掉。取决于丝的预设定张力的卷绕速度可以通过弹簧的位置或加载后的张力调节臂的位置来测定，张力调节臂是通过电子控制元件上的一个环形磁铁或偏心轮来遥控动作的，它可以控制一个控制设施或一个变频器，从而使得相应的卷绕头电机的力矩和速度可调。

电子控制元件p.c.b.配有延时开关。延时时间为0-10秒（可选性0-60秒）。张力调节臂到达底部的止动杆时开始延时。延时结束前张力调节臂从止动杆处开始上升时总是从“0”重新开始并回到止动杆处。只有在整个调整时间内，张力调节臂保持在底部止动杆处没有中断时，电机才被停下。

卷绕头电机电源被分成组，通过控制柜中的自动断路器分别进行保护。停部分装置时，相应的断路器动作（也可参看电路图）。

应用下列基本规则：

向上移动张力调节臂（11）时，电机和卡盘的转速降低。

向下移动张力调节臂（11）时，电机和卡盘的转速升高。（见原文23页图）。

顺时针转动卷绕头的电位计（12）时（中间位置忽略），电机电压或卡盘速度升高。

逆时针转动卷绕头的电位计（12）时（中间位置忽略），电机电压或卡盘速度降低。

2电气连接

---按照接线图进行连接。

卷绕机的通讯分布

从控制柜来的通讯总线只有一根，它先接入23号卷绕机，由23号机经三通头接入24号机，24号机经三通头接入21号机，21号机经三通头接入22号机，22号机经三通头接入19号机，19号机经三通头接入20号机，20号机经三通头接入17号机，如图反复，以此类推，直至1號机。

注意：检查现场的工作电压、频率和保险的额定值是否符合型号标签上的数据和技术数据（第4章）。有出入的话，不能连接卷绕机。

---与主电源线的连接

在开关柜里与主电源连接。从较低的入口穿过电缆，拉到接线条A1-X1（9） 与端子L1/L2/L3/N/PE连接起来（见电路图）。

注意：如果现场的供电电压与型号标签上的规定不符，或如果主电源线没有足够容量的中性线，可以使用一个适当的变压器。变压器的连接在电路图中给出。（见原文21页图）。

---连接设备

与每台设备的连接，都要使用在开关柜中预备的电缆。只是把各个接头（每个架子一个接头）与架子上对应的部件连接起来。

卷绕机防止意外送电（用上锁的方法保护主开关（1）。

---初次投用

初次投用只能由经过授权的技术人员来做！在这种场合，用户人员接受一个详细指导。未经授权的初次投用可能会导致人身伤害或设备损坏。

---初次投用检查清单（电气）

卷绕机只能由熟悉操作手册、有足够的经验操作控制系统的、经过专门训练的人员来操作。

·检查控制柜中的自动断路器是否在“ON”位。

·关上控制柜门并确保它的安全

·把主开关（1）推到“ON”位。

·检查张力调节臂的位置。

更换电子控制装置

所有的电子控制装置都是在工厂里设置的。安装期间如果有问题，遵循下面给出的调整程序。重复基础调整。遵守数据单中给出的说明！

SAHM LUST变频器为高电压操作。

停掉变频器后，中间电路的电容器仍然有高压电，因此只能在停机15分钟后进行处理。

通则：SAHM LUST静态变频器是很先进的仪器。变频器的基础设置在出厂前已经作好。这些操作说明只能用做一般性的帮助和故障检测时使用。

警告：SAHM LUST变频器在规定的条件下有防止短路的保护（VDE160）。再次接通保护设施后，确保有正确的功能。

·SAHM LUST变频器输出口重复性的意外接地或短路会导致仪器故障。

·电机运行期间短路意味着会损坏仪器。

接线说明

只有考虑下列规则才能安全运行SAHM LUST变频器。

·只有经过培训的人员才可以安装和连接变频器。

·必须考虑一般性电气安装和操作条例。

·变频器和主电线连接一起时，不要连接或断开动力电缆或控制电缆。

·运行期间不要在仪表上进行测量。

操作提示

为了避免SAHM变频器的过早老化或损坏，请遵守下面给出的提示。

·运行期间避免主电线、Sensotronic变频器和电机之间的接头闭合或脱开，因为这些动作引起变频器保护设施给出反应。如果无法避免它们闭合，经SAHM公司同意可以使用适当的保护措施。

·不允许主电线和变频器之间频繁闭合。

·通过中心程序控制可以网络连接最多320个卷绕头。所有卷绕头的参数都能通过中心控制改变。

·运行期间通过记录每个筒子各自的长度进行中心长度测量，并且通过针式打印机打印每个筒子的切换时间。可以选择显示丝筒上丝的长度。每个卷绕头的显示/变化清晰可见，帮助落卷

·SAHM SENSORTONIC变频器可以在已经有的卷绕机上安装，也可以在其它卷绕机上安装。

·通过界面连接来监控系统。

3故障解决实例

我公司的卷绕机型号是SAHM-260E，于2006年采购。现在已运行十多年，运行中也出现一些问题，现在把问题总结一下，与大家分享。

故障之一：德国sahm卷绕机12号机位启动，停机正常，切丝器也正常。但主电机有吭吭的异响。

处理经过：开始怀疑是机械产生的声音，随后叫保全把12号机位设备与24号机位设备对调，设备互换而控制变频器没有更换，换到24号的设备运行正常，而12号机位问题依然存在，于是怀疑控制变频器有问题，后更换卷绕轴变频器，设备恢复正常。

原因分析：卷绕机运行十多年，变频器内的电子元件老化，造成其输出的电压中不是标准的正弦波，而是存在杂波，造成设备异响。

故障之二：德国sahm卷绕機15号机位无法启动，停机正常。

处理经过：把15号机位设备与23号机位设备对调，15号设备仍然无法启动，但换过去的设备正常启动。故判断仍然是控制系统有问题。再通过控制柜主机对15号设备进行PROGRAM UPDATE升级后，故障依然存在。随后，有更换变频器，故障仍未消除。后来逐一更换变频器的信号线和控制线时，发现变频器本体端子4和17连接的电感线圈一头接线松动，后压实后，设备正常启动。

故障之三：德国sahm卷绕机所有机位启动，停机正常。但卷绕机的转速不受控制。

处理经过：卷绕机的转速信号由烘干5变频器输出的直流电压控制，该信号是个0-10V的直流信号源。在用万用表测量的过程中，发现用直流电压档测量也正常，但是用交流电压档测量时，发现有感应电压100多伏，故怀疑是此感应电压造成的干扰，后把此信号电缆更换为屏蔽电缆后，将屏蔽层接地才解决问题。

参考文献

[1] 游林儒. 基于锂电池卷绕机张力控制系统.，《控制工程》2011年：华南理工大学自动化系

[2] 黄凤根.高速纺丝卷绕机的机电一体化技术 [D].《合成纤维》 2004年 第1期