一．捻股机概述
捻 股机是将若干金属丝按一定捻距和捻向绞拧成股的设备，它由传动装置、捻制机体、压线瓦装置、牵引装置、安全和停车装置、收排线装置等主体部件及起重机、焊 接机、切割机等一系列辅助机械组成。通常所说的捻股机指其主体部分而不包含辅助机械。捻股机按机体结构类型有筐篮式、管式和无管式等几种。如下图所示：
框篮式和管式捻股机结构如下图：
管 式捻股机应用较多，现主要谈该机型。如图，管式捻股机由放线、主机筒体、变速和牵引、收线、电器控制等部分组成，机体由一节或数节筒体组成。载线工字轮在 机体内沿中心呈一字形排列。工字轮放线时始终保持水平状态。筒体的高速旋转与牵引装置产生的直线牵引相配合，使钢丝产生螺旋线缠绕和股的直线运动，形成了 具有一定捻距的股，从而完成了股的基本捻制动作。与筐篮式机相比，捻制原理相同，但结构却有显著改进。管式捻股机简体体积小，重心低，转动惯量小，运转速 度快，噪声低，运转平稳，操作方便，适合大部分绳股，特别是线接触钢绳股和钢绞线的捻制。添加一些专用装置，还可捻制面接触钢丝绳股、异形股。管式捻股机 转速达400～5000r／min，按机筒节数的多少和设备功率的大小，可组成6～36个工字轮的捻股机，最多可达48个工字轮，机体长达60m。管式机工字轮外缘直径为100～630mm。
捻股机的传统传动方式为机械传动，筒体由一台电动机牵动，变速和牵引则由主电动机通过地轴机械连接以及减速箱速 比变化后将动力传至牵引部分，这样获得牵引转速和筒体旋转转速间不同的相对转速差，最终实现捻出不同的捻距钢丝绳。机械传动方式效率低，故障率高，维护保 养费用大，用变速箱调节档位，操作不便、体积大，调节是有级的。在捻股过程中，钢丝张力会变化，机械传动方式不能随着张力反馈调整。有些捻股机的电机用绕 线式异步电动机拖动，在转子绕阻中串入电阻，起动时，逐段减少电阻，在这过程中，电流和转矩会突变，产生力矩跳动和机械冲击。因为张力大小及均匀性对钢丝 绳的质量有很大影响，会造成绳中的钢丝松紧不均、结构松散等缺陷，对产品质量造成不良影响，降低钢丝绳的品质。对捻股机来说，保证张力大小和均匀对提高钢 丝质量至关重要。
变频调速技术的基本原理是把电网电压的交流电压整流成直流电压，然后根据控制需要，把电压逆变成所要求的频率和交流电压，实现这种功能的设备就叫变频器。广州七喜智能设备有限公司把其生产的七喜HD700变频器用在捻股机上，频率和交流电压随时可变，让捻股机的电机起动平滑，调速简单，无级调速。七喜变频器的上位机，如PLC、工控机等控制器接收张力信息和电机速度信息，根据工艺要求做出判断，通过RS485或DP总线，发指令给七喜HD700变频器，实时根据工况进行变频调速和调力矩，保证了捻股机张力稳定和速度稳定。
二．变频器技术要求
捻股机使用变频器，根据其应用特点，对变频器提出了自己的要求。
1、速度稳定，保证出丝捻距均匀；
2、加速稳定平滑，力矩平稳，运行稳定可靠；
3、要求变频器内置RS485通讯功能，能实现上位机通讯控制。
1、2点的理由在上面已经论述，3点是因为捻股机一般有多个传动点，每个传动点各有交流电机带动。各传动点间需维持一定的速度链关系，如筒底电机为主电机，牵引电机跟踪筒底电机运行，之间保持一定的速度差。这些功能要求变频器能通讯，以迅速传递自己的速度信息和接收上位机的速度指令。
三．七喜HD700变频器在捻股机上的应用
在江苏无锡某工厂的捻股机上用了三台七喜HD700变频器，通过RS485通讯（还可选配Profibus DP总线），受PLC控制，接收PLC发出的指令和运行频率。整个系统接线简单，三台变频器用串行方式连接，PLC接上一台变频器（定为1号），1号变频器再连接2号，2号连接3号，其系统框图如图：
在运行时，PLC根据各运动点位置和速度，经计算后，发送指令给七喜HD700变频器，变频器根据指令驱动电机按要求运行。七喜HD700变频器采用开环矢量控制，转矩控制精度≤7%，转矩脉动≤2%，稳态运行转速精度≤1%n0，使捻股机在运行时，钢丝绳张力稳定均匀、速度平稳。通过实时总线通讯，七喜HD700变频器的频率、电流、运行、故障信号等内部参数可在触摸屏上实时查看，对变频器的频率、电流、电压等各种控制参数可实时控制，方便操作人员操作和维护。工厂现场的七喜HD700变频器接线图如下图：
变频器接线图
四．七喜变频器HD700应用特点
1采用矢量模式控制，低频转矩大，过载能力强；力矩控制精度和速度稳定性高。
2.内置RS485通讯功能，选配件支持PROFIBUS通讯，通讯方式丰富；
3.采用双CPU控制，控制精确，速度稳定。
