印花設備的調速逆變電源原理分析

摘 要：本文介紹平網印花機的結構組成、工作原理并對控制系統的調速方法中的逆變電源進行原理分析，并計算出逆變系統的時間控制參數為逆變電源提供了調速依據。

關鍵字：調速系統；逆變

基金項目：寶雞職業技術學院科研基金資助（2011017Y）

1.引言

印花是紡織行業不可缺少的一環，其質量直接影響布匹的品質與檔次，所以如何提高印花設備功能與質量，就成為企業面臨的問題，在此主要討論印花設備的電氣控制。

2.印花設備

印花設備常見的有滾筒印花、型板印花、篩網印花、數字印花等，其各自有不同的優缺點，本文主要討論的是篩網印花中的平網，雖然這種設備不適合大規模生產，但是適合印制多品種和高檔次的產品，印花設備工作時其動作過程用框圖描述為下圖1 。

其中導帶運動要保證高精度這樣才可以使印花定位準確，印花中的主要運動由變頻器組成的閉環控制系統來控制，篩網的運動由液壓活塞完成，其余的清洗由氣缸控制，其核心是印花單元的變頻調速。

3.調速系統的逆變電源原理

在此主要來看變頻系統的PWM逆變電源分析，它的逆變電源模型如下圖2。

功率管的作用相當于圖中開關通斷的作用，其狀態一共有8種，它輸出的線電壓UAB，UBC，UCA與狀態矢量[a b c]T關系見式（1）

圖中電壓UA、UB、UC電壓與abc矢量關系見式（2）

這八個狀態對應的八個矢量稱為電壓空間矢量，它們在空間中的分布如下圖3，基本呈現出六邊形的特點，方向指向各邊的頂點。

從圖中可以看出，由此電壓產生的旋轉磁場并不是圓形的，磁場在頂點中間大小發生變化，為了接近圓形我們可以通過增加開關狀態來獲得，這里使用將原有的矢量進行組合就可以得到更多的狀態，這樣基本可以看成一個圓。

其輸出電壓UOUT是原矢量的合成，即

這樣基本可以使其大小基本一致，需要確定的就是圖中的t1、t2，由上式得

可得時間t1、t2由式（3）確定

4.結論

本文介紹了印花設備基本結構、組成、分類，并對設備的運行過程進行分析，對系統的核心調速系統的逆變電源原理進行了推導分析。

參考文獻

[1]. 馬小亮.大功率交-交變頻調速及矢量控制技術[M]，北京：機械工業出版社

[2]. 冬雷，李永東.交流調速技術的發展與應用[J].電工技術雜志，2002. （8） 1～3.

[3]. 劉鋒，崔納新.雙微機實現的矢量控制交流驅動系統[J].機電工程，1999.（4）， 16～19.

作者簡介

趙亮（1979-）男，漢族，陜西寶雞人 碩士 研究方向：電子電氣 。