Korea Ever-Power · Serie YVF2 · Guida alla trasmissione per filatura e avvolgimento tessile

Motore a variatore di frequenza per filatura e avvolgimento tessile:
Guida di azionamento a tensione costante e velocità variabile

I filatoi tessili, le macchine avvolgitrici e i sistemi di avvolgimento del filato richiedono un motore in grado di mantenere una tensione del filato controllata con precisione durante l'intero processo di avvolgimento, dalla bobina vuota a quella piena, variando contemporaneamente la velocità per compensare l'aumento del diametro della bobina. Questo profilo di tensione costante e velocità variabile è impossibile da ottenere con un motore a velocità fissa e richiede un motore a inverter con controllo della coppia fluido su un'ampia gamma di velocità. I ​​motori a inverter Ever-Power YVF2 di produzione coreana, dotati di raffreddamento forzato IC416, forniscono la coppia massima da velocità prossime allo zero fino alla velocità nominale massima, coprendo l'intera gamma di velocità dei motori per filatura e avvolgimento tessile.

Controllo della tensione costante
Gamma 0–120 Hz
Coppia massima IC416
Avvolgimento di classe H
0,75–45 kW

0–120 Hz
Gamma completa di frequenza operativa
IC416
Coppia massima a qualsiasi velocità
Costante T
Tensione del filato mantenuta
Classe H
Isolamento per applicazioni con inverter
PTC
Standard di protezione termica

Motore VFD YVF2 per filatura tessile, avvolgimento filato, tensione costante, velocità variabile, Corea, Ever-Power IC416, inverter per uso professionale

Il motore a inverter Ever-Power YVF2 di produzione coreana, destinato alle macchine per la filatura e l'avvolgimento tessile, è dotato di un ventilatore di raffreddamento forzato indipendente IC416 che mantiene la coppia massima del motore a qualsiasi velocità, da quasi zero al massimo, consentendo un profilo di avvolgimento a tensione costante che previene la rottura del filo e i difetti di confezionamento durante l'intero processo di avvolgimento della bobina, dall'inizio al confezionamento completo.

1. Profilo di avvolgimento e controllo della tensione del filato

La sfida fondamentale dell'avvolgimento tessile è che un pacco di filato avvolto su un fuso rotante aumenta di diametro man mano che il filato si accumula. Se il fuso ruota a velocità costante, la velocità di avvolgimento del filato (velocità periferica del pacco) aumenta proporzionalmente al diametro del pacco, causando un progressivo aumento della tensione del filato e potenzialmente provocando rotture, allungamenti o deformazioni del pacco negli strati esterni.

Velocità periferica costante: il requisito di controllo dell'avvolgimento
Problema di avvolgimento a velocità fissa:
Diametro della bobina vuota: D₁ = 50 mm
Diametro totale della confezione: D₂ = 250 mm
Velocità fissa del mandrino: 1.000 giri/min
Velocità del filato all'inizio: π × 0,05 × 1.000/60 = 2,62 m/s
Velocità del filato a pieno regime: π × 0,25 × 1.000/60 = 13,1 m/s
Variazione di tensione: aumento di 5 volte dall'inizio al massimo → rottura del filo
Soluzione a tensione costante per inverter:
Velocità target del filato: costante a 2,62 m/s
Con la bobina vuota D₁ = 50 mm: n = 2,62 × 60 / (π × 0,05) = 1.000 giri/min → 50 Hz
Con il pacchetto completo D₂ = 250 mm: n = 2,62 × 60 / (π × 0,25) = 200 giri/min → 10 Hz
Il VFD passa da 50 Hz a 10 Hz durante la costruzione del pacchetto
Tensione costante in tutto il processo → qualità di confezionamento perfetta

Il variatore di frequenza (VFD) diminuisce continuamente la frequenza del motore (e quindi la velocità del mandrino) all'aumentare del diametro della bobina, mantenendo una velocità periferica del filato costante e quindi una tensione costante. Il diametro della bobina può essere calcolato a partire da un modello matematico degli strati di filato, oppure misurato direttamente tramite un sensore di prossimità o un sistema di misurazione del diametro laser che invia un segnale in tempo reale all'ingresso di riferimento della velocità del VFD.

Informazioni sull'ispezione di controllo qualità in fabbrica

2. Calcolo della crescita del diametro dell'imballaggio e della rampa di velocità

Rapporto di velocità e gamma di frequenza VFD

Il rapporto tra il diametro del pacchetto completo e il diametro della bobina vuota determina la gamma di frequenza VFD richiesta. Per D₂/D₁ = 5 (come nell'esempio precedente), la velocità del motore deve variare dalla velocità nominale (50 Hz) fino a nominale/5 = 10 Hz durante la fase di assemblaggio. La maggior parte delle applicazioni di avvolgimento tessile presenta rapporti D₂/D₁ da 2:1 a 8:1, che richiedono gamme di frequenza VFD da 25 Hz a 6,25 Hz alle basse velocità di assemblaggio del pacchetto. Il motore YVF2 IC416 eroga la coppia nominale completa a 10 Hz e inferiori: il ventilatore IC416 mantiene un flusso d'aria di raffreddamento di 100% indipendentemente dalla frequenza VFD. Un motore IC411 standard fornirebbe solo 4% di raffreddamento nominale a 10 Hz, completamente insufficiente per la coppia massima richiesta alle basse velocità di assemblaggio del pacchetto.

Velocità superiore alla norma per la massima produttività

Per la fase di avviamento con bobina vuota su un pacco di grandi dimensioni, la velocità del mandrino richiesta potrebbe essere superiore alla velocità nominale del motore a 50 Hz. Il funzionamento dell'YVF2 al di sopra di 50 Hz (regione di indebolimento del campo) consente al motore di superare la velocità nominale a coppia ridotta, condizione accettabile per la fase di bobina vuota in cui il carico di tensione dell'avvolgimento è inferiore. L'YVF2 funziona in modo affidabile fino a 120 Hz sopra la velocità di base, offrendo fino a 2,4 volte la velocità nominale a coppia ridotta. Verificare con il produttore della macchina tessile che le specifiche del cuscinetto del mandrino consentano il funzionamento alla massima velocità estesa.

3. Perché i motori standard si guastano negli azionamenti a frequenza variabile per l'industria tessile

Guasto termico nella fase di coppia massima a bassa velocità

Nella fase di avvolgimento completo, il motore dell'avvolgitore tessile funziona a una velocità compresa tra 10 e 20% della sua velocità nominale (da 5 a 10 Hz), producendo comunque una coppia prossima a quella nominale per mantenere la tensione del filo. Un motore IC411 standard con ventola montata sull'albero produce solo da 0,1 a 0,8% di flusso d'aria di raffreddamento nominale a queste velocità, praticamente nessun raffreddamento. La temperatura dell'avvolgimento aumenta rapidamente al di sopra del limite di isolamento di Classe F, accelerando l'invecchiamento dell'isolamento. Un motore standard che aziona un avvolgitore tessile nella condizione di bassa velocità a pieno regime si guasterà entro 6-18 mesi di servizio.

Danni all'isolamento causati da picchi di tensione PWM

Le macchine tessili utilizzano spesso lunghi cavi tra il quadro di controllo dell'inverter e i singoli motori dei fusi (da 10 a 30 m è una lunghezza comune nei filatoi multiposizione in cui tutti i fusi sono azionati individualmente). I cavi lunghi amplificano i picchi di tensione PWM dell'inverter ai terminali del motore a causa degli effetti di riflessione del cavo, producendo tensioni ai terminali da 1.200 a 1.600 V. L'isolamento standard degli avvolgimenti dei motori (Classe F, vernice standard) si deteriora progressivamente sotto questo stress di tensione ripetuto. L'isolamento per avvolgimenti YVF2 di Classe H, specifico per inverter, è formulato per resistere ai picchi di tensione PWM di queste ampiezze.

Contaminazione da fibre tessili del motore

L'ambiente della sala di filatura è fortemente contaminato da frammenti di fibre aerodisperse e da particelle volanti (fibre corte staccatesi dal filato). Queste fibre si accumulano nelle fessure di ventilazione del motore, ostruiscono le alette di raffreddamento e bloccano il flusso d'aria di raffreddamento. Un motore IC411 standard in una sala di filatura vedrà le sue alette di raffreddamento ostruite nel giro di poche settimane, con conseguente aumento significativo della temperatura del telaio. Il ventilatore indipendente YVF2 IC416 aspira aria pulita da un tubo o da un condotto anziché dall'aria contaminata della sala di filatura, eliminando completamente la contaminazione da fibre del sistema di raffreddamento del motore.

4. Motore inverter YVF2 per avvolgimento tessile

Il sistema Ever-Power YVF2 coreano con raffreddamento forzato IC416 risolve tutte e tre le modalità di guasto dei motori standard negli azionamenti VFD tessili: il ventilatore indipendente fornisce raffreddamento 100% a qualsiasi velocità da zero a 120 Hz; l'isolamento dell'avvolgimento per azionamenti VFD di classe H resiste ai picchi di tensione PWM dovuti a lunghi cavi; e il ventilatore indipendente aspira aria fresca e pulita attraverso un condotto anziché ricircolare l'aria contaminata dalle fibre della sala di filatura. I termistori PTC nell'avvolgimento dello statore forniscono un monitoraggio continuo della temperatura dell'avvolgimento come protezione di riserva contro qualsiasi rischio residuo di sovraccarico termico.

Condotto di ventilazione per aria di raffreddamento pulita

Per le applicazioni in sala filatura in cui il ventilatore IC416 deve aspirare aria pulita anziché aria ambiente contaminata da fibre, l'ingresso del ventilatore può essere collegato a un condotto di piccolo diametro (tipicamente da 50 a 80 mm) che va dal motore a una fonte di aria pulita, ovvero un plenum di alimentazione dell'aria esterno sopra il controsoffitto o una scatola di aspirazione dell'aria filtrata. Questo collegamento al condotto è una semplice modifica da effettuare sul campo all'alloggiamento del ventilatore IC416 ed elimina l'aspirazione di fibre nella girante del ventilatore e nel condotto di raffreddamento del motore.

Filtro di uscita dV/dt per cavi lunghi

Per gli impianti tessili con cavi di collegamento tra VFD e motore di lunghezza superiore a 15 m, specificare un filtro dV/dt sull'uscita del VFD per limitare la velocità di aumento dei picchi di tensione PWM che raggiungono i terminali del motore. Questo filtro riduce la tensione ai terminali del motore da 1.200-1.600 V a circa 800-900 V, riducendo lo stress sull'isolamento degli avvolgimenti e prolungando ulteriormente la durata del VFD YVF2 negli impianti tessili con cavi lunghi. Il filtro è installato sui terminali di uscita del VFD ed è trasparente al funzionamento del VFD stesso.

5. Modalità coppia VFD vs modalità velocità per l'avvolgimento

Modalità velocità — Riferimento di velocità calcolato in base al diametro

L'inverter funziona in modalità di controllo della velocità e il riferimento di velocità viene calcolato in base al diametro attuale della bobina (misurato o modellato) per mantenere una velocità periferica costante. La tensione del filo varia leggermente a causa di eventuali imprecisioni nel calcolo del diametro o nel modello, ma questa variazione è minima e accettabile per la maggior parte dei tipi di filato. La modalità di controllo della velocità è più semplice da configurare e più stabile in fase di funzionamento: è la modalità standard per la maggior parte delle macchine avvolgitrici tessili di produzione. Il motore YVF2 funziona in modalità V/Hz o con controllo vettoriale senza sensori in modalità di controllo della velocità.

Modalità coppia — Controllo diretto della tensione

Per i filati di alta qualità, dove anche piccole variazioni di tensione causano difetti visibili nel tessuto, l'inverter può funzionare in modalità coppia a circuito chiuso utilizzando un sensore di tensione (cella di carico sul percorso del filato) come variabile di processo. L'inverter regola la coppia del motore per mantenere la lettura del sensore di tensione al valore impostato, indipendentemente dal diametro della bobina. Ciò garantisce un controllo della tensione molto preciso (da ± 2 a ± 5 grammi sui filati sottili) a scapito di una maggiore complessità del sistema di controllo. Il modello YVF2 supporta il funzionamento in modalità coppia con l'identificazione appropriata dei parametri del motore dell'inverter e la configurazione del controllo PID a circuito chiuso.

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6. Specifiche YVF2 per la filatura e l'avvolgimento tessile

La serie YVF2 di Ever-Power Korea rappresenta la specifica completa per motori a inverter per filatoi tessili, macchine avvolgitrici e sistemi di avvolgimento del filato che richiedono velocità variabile con tensione costante da zero alla velocità nominale e oltre. Il ventilatore indipendente IC416, l'isolamento di classe H per applicazioni con inverter, i termistori PTC e la compatibilità con lo standard IEC 72-1 con la serie Y2 standard rendono l'YVF2 adatto sia per nuovi progetti di macchine tessili che per l'ammodernamento di filatoi e avvolgitori esistenti. L'intera gamma YVF2 è disponibile. Sezione prodotti motori VFDPer applicazioni di telai di filatura multiposizione che richiedono più motori YVF2 su un bus VFD comune, contattare Corea Ever-Power per la guida alla configurazione di inverter multimotore.

YVF2 — Specifiche del sistema di azionamento tessile
Gamma di potenza 0,75–45 kW
Polacchi 2P / 4P / 6P
Raffreddamento Soffiatore forzato IC416
Gamma di velocità 0–120 Hz (0–3.600 giri/min 2P)
Isolamento Classe H, servizio VFD
protezione termica termistori PTC standard
Grado di protezione IP IP54
Condotto del ventilatore Disponibile per la fornitura di aria pulita

7. Applicazioni di azionamento tessile

Motore VFD YVF2 per macchina avvolgitrice per filatura tessile, avvolgimento filato a tensione costante, inverter Ever-Power, Corea.

Trasmissione del telaio a filatura ad anello

I telai per filatura ad anello utilizzano un singolo motore con albero portafusi principale che aziona centinaia di fusi tramite lunghe cinghie piatte tangenziali o nastri portafusi. Il motore YVF2 a 2 poli da 11 a 45 kW aziona l'albero portafusi principale a velocità variabile, dalla velocità di avviamento (per la rimozione del filo) alla velocità di produzione massima. L'inverter consente un avviamento graduale per evitare la rottura del filo all'avvio, un aumento graduale della velocità fino alla velocità di produzione e un rallentamento controllato al termine della rimozione del filo. Il ventilatore IC416 aspira aria filtrata dall'alto del telaio della macchina per impedire l'accumulo di residui nel condotto di raffreddamento del motore.

Motore VFD YVF2 per avvolgimento filato, controllo tensione bobina, produzione coreana Ever-Power Textile

Macchina avvolgitrice per coni

Le macchine avvolgitrici automatiche per coni, che riavvolgono il filato da bobine ad anello su grandi coni, utilizzano tamburi di avvolgimento azionati individualmente a velocità comprese tra 1.500 e 3.500 giri/min. Il convertitore di frequenza YVF2 a 2 poli eroga da 0,75 a 2,2 kW per posizione di avvolgimento, con ogni posizione su un micro-VFD separato per il controllo indipendente della tensione. L'algoritmo di compensazione della velocità in base al diametro riduce la velocità del mandrino man mano che il cono cresce per mantenere costante la velocità di alimentazione del filato. Il circuito integrato IC416 è essenziale per la costruzione completa del cono, dalla bobina vuota al cono pieno, con rapporti di diametro da 3:1 a 5:1.

Rotazione del rotore aperto

Le macchine per filatura a rotore aperto (OE) fanno funzionare i rotori a velocità comprese tra 80.000 e 150.000 giri/min. Il rotore è azionato da cuscinetti ad aria e non da un motore elettrico, ma la testa di avvolgimento del filo utilizza un motoriduttore a bassa velocità. YVF2 2 poli da 0,75 a 1,5 kW per testa di avvolgimento, controllato da un variatore di frequenza per la compensazione del diametro della bobina.

Azionamento della macchina di orditura

Le macchine per orditura sezionali e dirette avvolgono fogli di filato paralleli su subbi di ordito a una velocità compresa tra 400 e 1.200 m/min. Motore YVF2 a 2 poli da 7,5 a 30 kW con variatore di frequenza per il controllo della velocità del subbio. Profilo di velocità superficiale costante durante la costruzione del subbio, dalla flangia vuota al subbio pieno, con rapporto di diametro da 2:1 a 3:1.

Alimentazione del filato per macchina per maglieria

I sistemi di alimentazione positiva del filo per macchine per maglieria circolare e piana controllano la tensione del filo sugli aghi. Il motore YVF2 a 2 poli, da 0,18 a 0,75 kW per alimentatore, funziona a velocità regolabile tramite il controllore della macchina. Una tensione costante del filo previene la caduta di maglie e difetti del tessuto.

Macchina per la chiusura di corde e funi

Le macchine per la posa e la chiusura delle funi richiedono un controllo preciso della differenza di velocità tra le teste di trefolatura e di chiusura. Il modello YVF2 a 2 poli da 1,5 a 11 kW è dotato di inverter separati sugli assi di trefolatura e di chiusura, con un setpoint del rapporto di velocità mantenuto dal controllore della macchina. La tensione costante impedisce la posa irregolare della fune e le variazioni di diametro.

Lavorazione di precisione del motore Ever-Power YVF2 coreano.

Lavorazione di precisione

Test del motore VFD Ever-Power YVF2 in Corea.

Test a velocità variabile

Supporto ingegneristico per motori tessili Ever-Power in Corea

Supporto tecnico

Consegna globale di motori tessili da parte di Korea Ever-Power

Consegna globale

8. Domande frequenti

Quanti motori mandrino può azionare simultaneamente un inverter su un filatoio ad anello?

La maggior parte dei telai per filatura ad anello utilizza un singolo motore sull'albero principale per azionare tutti i fusi attraverso la cinghia tangenziale, anziché motori individuali per ogni fuso: quindi un VFD aziona un motore YVF2 che aziona l'intero gruppo di fusi. Questa è la configurazione più comune per la filatura ad anello e richiede un solo VFD e un solo motore per telaio. Il VFD regola la velocità dell'albero principale dalla velocità minima per la rimozione del filo (circa 5% della velocità di produzione) attraverso il profilo di accelerazione fino alla velocità massima di produzione, per poi tornare alla velocità normale al termine della costruzione della bobina. Per configurazioni multi-motore indipendenti (come su alcune macchine per l'avvolgimento e la torsione di fibre sintetiche, dove ogni posizione ha il proprio motore), un singolo sistema VFD con bus CC condiviso può azionare simultaneamente da 20 a 50 motori YVF2 individuali della stessa potenza da un unico controller VFD, riducendo significativamente il costo del VFD per posizione.

Quali sono le cause della rottura del filo durante la fase di sospensione, quando il telaio di filatura è fermo?

La rottura del filo durante l'arresto è in genere causata da una rampa di decelerazione eccessivamente rapida nelle impostazioni del variatore di frequenza (VFD), che crea un picco di tensione improvviso quando la velocità del fuso diminuisce più velocemente di quanto il flusso di filo dal sistema di stiro possa gestire. Il tempo di rampa di decelerazione del VFD dalla velocità di produzione a zero deve essere impostato in modo da consentire alla tensione del percorso del filo di diminuire gradualmente, in genere da 30 a 90 secondi per un filatoio ad anello a seconda del titolo del filo e del tipo di fibra. Per i filati di cotone e lana, impostare la rampa di decelerazione in modo da produrre una variazione di tensione inferiore a 10% rispetto alla tensione di esercizio della produzione in qualsiasi punto durante l'arresto. Se la rottura del filo si verifica in un intervallo di titoli specifico o in un punto specifico della sequenza di arresto, registrare la velocità del fuso al momento della rottura e regolare la velocità della rampa di decelerazione intorno a quel punto di velocità nella programmazione del VFD. Alcuni VFD consentono un profilo di decelerazione multipunto personalizzato anziché una semplice rampa lineare, che permette di rallentare la decelerazione nell'intervallo di velocità critico in cui si verifica la rottura senza prolungare inutilmente il tempo totale di scarico.

Il motore del ventilatore IC416 del modello YVF2 necessita di un cablaggio e di un motorino di avviamento separati?

Sì. Il motore del ventilatore IC416 della YVF2 è un piccolo motore separato monofase o trifase (tipicamente da 0,06 a 0,18 kW a seconda della potenza del motore principale) che è cablato indipendentemente dall'alimentazione del motore principale. Richiede una propria protezione da sovracorrente (un semplice fusibile o un interruttore automatico miniaturizzato) e deve essere alimentato ogni volta che il motore principale è in funzione a qualsiasi velocità, anche durante i periodi di variazione della velocità del VFD. La configurazione di cablaggio più semplice consiste nel collegare l'alimentazione del motore del ventilatore alla stessa fonte di alimentazione dell'ingresso del VFD, tramite un fusibile dedicato, in modo che il ventilatore funzioni ogni volta che il VFD è alimentato. Non collegare il motore del ventilatore all'uscita del VFD: la tensione di uscita del VFD varia con la frequenza e non alimenterà in modo affidabile il motore del ventilatore a tutte le velocità. Il cablaggio del ventilatore aggiunge un circuito extra al collegamento del motore, ma si tratta di un'aggiunta minima rispetto al prolungamento della durata utile che il raffreddamento dell'IC416 offre in un'applicazione tessile.

 

Ever-Power Korea · Serie YVF2 · Motore VFD per filatura e avvolgimento tessile

Avete bisogno di motori a variatore di frequenza (VFD) per la vostra macchina di filatura o avvolgimento tessile?

Ever-Power YVF2 (Corea): raffreddamento forzato IC416, isolamento VFD di classe H, 0–120 Hz, termistori PTC, 0,75–45 kW. Disponibili opzioni con condotto di ventilazione per aria pulita e filtro dV/dt.

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A cura di Cxm