Mục tiêu: Phân tích được sơ đồ mạch điều khiển máy mắc sợi.
Quá trình mắc sợi phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Không làm thay đổi tính chất cơ lý của sợi.
- Sức căng của tất cả các sợi phải đều nhau và không đổi trong suốt quá trình mắc sợi.
- Sợi quấn lên trục mắc phải phân phối đều theo chiều rộng của trục mắc để mặt cuộn sợi của trục là hình trụ.
- Bảo đảm quấn đủ chiều dài quy định.
Để đáp ứng được yêu cầu trên thì hệ truyền động điện phải điều chỉnh tốc độ sao cho Pc = const, nghĩa là Mc tỷ lệ nghịch với tốc độ quay của trục quấn. - Khởi động phải êm và thay đổi tốc độ phải êm để tránh đứt sơi, vì vậy độ tinh điều chỉnh tốc độ càng gần 1 càng tốt.
- Hãm nhanh, trong các máy mắc thường dùng hãm động năng.
- Phải có tín hiệu báo dừng máy khi sợi bị đứt, khi gút sợi quá to so với yêu cầu, khi sợi đứt đầu mối, khi trục đã đầy sợi.
- Điều khiển máy từ xa và dải điều chỉnh tốc độ rộng. Các hệ truyền động thường dùng:
+ Hệ thống động cơ không đồng bộ kết hợp với bộ truyền cơ khí để thay đổi tốc độ.
+ Hệ MĐKĐ – Đ, thay đổi tốc độ động cơ bằng thay đổi điện áp phát ra của máy điện khuếch đại và thay đổi từ thông của động cơ.
+ Hệ chỉnh lưu – Đ (không điều khiển), thay đổi tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đông cơ nhờ biến áp cung cấp cho chỉnh lưu và thay đổi từ thông động cơ. + Hệ T- Đ, thay đổi tốc độ động cơ ở cả hai vùng: điện áp và từ thông động cơ. + Hệ biến tần BT – Đ.
Máy mắc sợi 4142 (hình MH21-10-01 ) có nhiệm vụ cung cấp sợi dọc cho các máy dệt. Các sợi dọc này lấy từ 290 ÷ 600 búp sợi. Tùy theo từng mặt hàng mà số sợi được quấn vào trục mắc nhiều hay ít.
Trên máy mắc sợi 4142 có các động cơ truyền động sau:
- Động cơ Đ1 là động cơ điện một chiều có công suất P = 4kW, truyền động cho trục mắc.
- Động cơ Đ2 là động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc có công suất P=0,09kW, quạt mát cho động cơ chính.
- Động cơ Đ3 có công suất 0,37 kW, truyền động cho cơ cấu nâng dàn sợi. - Động cơ Đ4 có công suất 0,18 kW, dùng để kẹp sợi.
- Động cơ Đ5 dùng để nâng hạ bàn sợi.
Động cơ truyền động chính Đ1 được cấp nguồn từ bộ chỉnh lưu điều khiển cầu một pha không đối xứng gồm hai thyristor và 2 điốt.
Hệ thống truyền động điện được thực hiện theo hệ thống kín với hai mạch vòng điều chỉnh tốc độ và điều chỉnh dòng điện. Hệ thống điều khiển tạo xung được xây dựng trên nguyên tắc thẳng đứng.
Tốc độ động cơ được điều chỉnh bằng điều chỉnh điện áp phần ứng của động cơ. Bộ biến đổi BBĐ được đóng vào nguồn điện lưới nhờ công tắc tơ Đg.
Động cơ Đ1 được nối với BBĐ nhờ công tắc tơ KT(1) và KT(3) nếu quay thuận hoặc KN(1) và KN(3) nếu quay ngược. Điện áp chủ đạo đặt tốc độ cho động cơ được lấy trên chiết áp Rω1 ứng với tốc độ thấp hoặc Rω2 khi động cơ quay ngược trong trường hợp gỡ rối sợi hoặc Rω3 khi động cơ làm việc ở chế độ tự động.
Trong quá trình làm việc, đường kính trục mắc tăng dần lên; để đảm bảo lực căng và tốc độ dài không đổi, tốc độ góc của trục mắc và do đó tốc độ động cơ phải giảm đi tương ứng. Để thực hiện yêu cầu đó, sợi được đặt trên thanh nâng, ở đó có đặt một công tắc từ. Khi đường kính của trục mắc tăng lên làm cho sợi không vít vào thanh nâng, làm mạch từ khép được khép kín. Thanh nâng được nâng lên nhờ động cơ Đ5 truyền động qua hộp tốc độ, đồng thời qua một bộ giảm tốc cơ khí, con trượt của biến trở Rk di chuyển theo hướng tăng từ thông động cơ để tốc độ động cơ giảm xuống tương ứng với đường kính trục mắc. Tốc độ của động cơ trong quá trình động đó sẽ được ổn định nhờ hệ thống truyền động điện thực hiện theo hệ thống kín.
Hình MH21-10-01: Sơ đồ hệ thống điều khiển truyền động điện máy mắc sợi
Sơ đồ điều khiển tự động truyền động điện đảm bảo cho máy có thể làm việc tự động ở mọi cấp tốc độ, ổn định tốc độ, tự động dừng máy khi đủ số vòng, chiều dài hoặc khi có lỗi: đứt sợi, gút sợi quá to...
Để chuẩn bị làm việc, đóng aptômat để cấp điện cho mạch động lực và mạch điều khiển; K2(1) =1 → động cơ quạt Đ2 quạt mát cho động cơ chính đồng thời RTr3.1(15) = 1; RTr3.2(15,16) =1 → RTr3.1(4,5) =1 và RTr3.2(4,5) = 1 → cấp nguồn cho khối chiết áp đặt tốc độ Rω1, Rω2, Rω3.
Quá trình khởi động máy được diễn ra ở 2 giai đoạn: chạy tốc độ thấp đảm bảo QTQĐ êm, không đứt sợi; sau đó tăng tốc lên trong chế độ làm việc tự động. Để khởi động máy ở chế độ tốc độ thấp, người vận hành đạp bàn đạp M2(7) hoặc M22(8) → RTr2(8) =1 → RTr2(14) =1 → RTr2.3(14) =1 → RTr2.3(5,6) =1 → Rω1(10) được đặt một điện áp Ucđ1 nhỏ đặt vào hệ thống điều khiển HTĐK ứng với tốc độ thấp cho động cơ Đ1. Đồng thời RTr2(19) = 0 → KP1(19) = 0 → KP1(23) =1 → RTh(23) =1 → RTh(24) =1 → KP3(24) = 1; RTr2(16) =1 → KT(16) =1; RTr2(10) =1 → KP2(10) =1 → KP2(21) =1 → NC1(21) =1 → nối trục động cơ với trục mắc.
Do KT có điện nên động cơ Đ1 sẽ được nối để động cơ quay thuận tương ứng với chiều quấn sợi. Các tiếp điểm RTr2(10) =1, KT(11) =1 → RTr4(11) = 1→ RTr4(25) =1 → KK(25) =1 → nối ngắn mạch điện trở Rk → ICKĐ1= đm → từ thông Φ của động cơ là định mức → rơle kiểm tra từ thông RTT tác động → RTT(28) =1 → RKT(28) =1; KK(14) =1 + KT(15) =1 → Đg(15) =1. Kết quả Đg(đl) đóng để cấp nguồn xoay chiều lên bộ biến đổi BBĐ để động cơ Đ1 khởi động và quay với tốc độ thấp.
Sau khi sợi đã được quấn ổn định vào trục mắc, người vận hành có thể tăng tốc độ quấn sợi bằng cách ấn nút M1(2) hoặc M11(4); rơle RTr1(2) =1→ RTr1(7) =0 → RTr2(8) =0 → RTr2(14) =0 → RTr2.3(14) = 0; RTr2(12) =1 → RTr2.1(12) =1 và RTr2.2(13) =1 → RTr2.1(9) =1, RTr2.2(5,6) =1 và RTr2.3(10) = 0 → điện áp Ucđ sẽ được lấy trên Rω3 có giá trị lớn. Đồng thời RTr2(10) = 0 → RTr4(11) =0 → RTr4(25) = 0 → KK(25) =1 → kết quả điện trở RK được nối tiếp với cuộn CKĐ1 để giảm dòng kích từ của động cơ → từ thông động cơ giảm → tăng tốc động cơ đến trị số đặt ban đầu tương ứng với tốc độ dài yêu cầu khi quấn và đường kính trục mắc ban đầu. Trong quá trình quấn sợi, tốc độ động cơ và tốc độ trục mắc sẽ được điều chỉnh và ổn định tương ứng với đường kính trục mắc để đảm bảo tốc độ dài của sợi không đổi.
Dừng máy bằng cách ấn D1(2) → RTr1(2) =0 → RTr1(19) =1 → KP1(19) =1 → KP1(23) =0 → RTh(23) =0 và KP1(15) =0 → Đg(15) =0 → bộ biến đổi BBĐ được cắt ra khỏi lưới điện đồng thời KP1(22) = 1 và Đg(22) =1 → KH(22) =1 → KH(1,3) =1 → động cơ Đ1 được nối với điện trở hãm Rh để thực hiện hãm động năng. Sau thời gian chỉnh định của RTh → RTh(24) =0 → KP3(24) =0 → KP3(đl) =0 → NC2 mất điện kẹp chặt trục mắc lại. Khi sợi quấn đủ vòng và chiều dài thì tiếp điểm của đattric đo số vòng và độ dài P1(25) =1 và P2(26) =1 →R3(25) =1 và R4(26) =1 → R3(2) =0 và R4(2) =0 → RTr1(2) =0. Tương đương ấn D1.
Trong quá trình mắc sợi, tiếp điểm R0(23) của xenxơ báo đứt sợi sẽ kín → R1(22) =1 → R1(2) =0 → RTr1(2) =0. Tương đương ấn D1 Trong trường hợp gút sợi quá to, tiếp điểm của xenxơ quay đo độ dày của
sợi RQ(24) =1 → R2(24) =1 → R2(2) = 0 → RTr1(2)=0. Tương đương ấn D1 Khi sợi bị đứt và bị quấn vào trục mắc, để nối sợi, người vận hành phải quay ngược trục quấn, tải sợi ngược lại. Thực hiện điều đó bằng cách ấn nút M3(13) → RTr3(13) =1 → RTr3(17) =1 → KN(17) =1; RTr3(26) =1 → K31(26) =1, RTr3(16) =1 → RTr3.3(16) =1; K41(14) =1; RTr3(17) =1→ KN(17) =1 → KN(1) + KN(3) =1 → động cơ được nối vào BBĐ với cực tính điện áp ngược và điện áp được lấy trên chiết áp Rω2 có trị số bé do RTr3.3 (16) =1 → RTr3.3(8) =1. Dàn sợi được nâng lên và sợi được kẹp, trục mắc quay ngược với tốc độ thấp sợi được tải ra.
Mạch điều khiển bàn nâng: Trong quá trình mắc sợi vào trục mắc, bàn nâng được nâng lên cùng với sự tăng của đường kính trục mắc, như vậy cứ sau mỗi lần quấn sợi, bàn nâng được nâng lên ở mức độ nhất đinh tùy theo đường kính trục quấn lớn, bé và độ dài của sợi quấn vào trục.
Để thực hiện mắc sợi vào một trục mới, phải hạ bàn nâng xuống vị trí thấp nhất bằng nút ấn M3(13) → K43(14) =1 → Đ4 được đóng điện để hạ bàn xuống đồng thời do có liên động cơ khí với con trượt biến trở Rk, các chiết áp Rđ1(7), Rđ2(7) cũng di chuyển về vị trí ban đầu. Khi bàn được hạ xuống vị trí thấp nhất, tiếp điểm công tắc hành trình HT3(6) = 0 → K52(6) =0 → động cơ Đ5 mất điện. Công tắc hành trình HT1, HT2 hạn chế giới hạn cao nhất của bàn nâng.