1 引言
近年來隨著激烈的市場競爭，隨著紡織機械機電一體化技術水平的不斷提高，國內外紡機廠家采用了變頻調速技術，取代了傳統(tǒng)的機械結構，從清花、梳棉、條并、粗紗、細紗、絡筒、整經、漿紗、無梭織機等均已采用，而且在大多數(shù)新開發(fā)的紡織機械中幾乎無一例外地應用了交流變頻調速技術，大大地提高了紡機設備的可靠性，提高了紡織質量和自動化程度。
2 交流變頻調速技術是紡織機械中應用的必然趨勢
它具備以下明顯的優(yōu)點:
(1)減少功耗降低成本，具有顯著的節(jié)電效果;
(2)可以使異步電機實現(xiàn)無級調速;
(3)簡化了機械結構，提高了生產速度和生產效率;
(4)啟動平滑，消除了機械的沖擊力，提高了紡機設備的可靠性。
3 交流變頻調速技術的應用
3.1 變頻器控制的紡織機械所采用的變頻器
電機主要使用的是三相感應交流異步電機，下面簡述一下不同形式的變頻器:
(1)采用變頻器開環(huán)控制異步電機調速稱為v/f形式
該種形式電路簡單可靠，但調速范圍小，調速精度低，而且低速性能不理想，因此多用于針織機或性能要求不高的紡織機械上;
(2)采用無速度傳感器矢量控制變頻器
該變頻器具備優(yōu)良的低速性能，電路結構簡單，可靠性高，同時具有較好的加速特性、轉矩特性以及電流限制特性等，適用于印染機械的調速等;
(3)采用帶速度反饋的矢量變頻控制異步電機，閉環(huán)控制變頻調速
應用功率絕緣柵雙級型晶體管(igbt)代替一般的大功率管(gtr)，提高了變頻器的開關頻率。實現(xiàn)了高頻響應、高精度、智能化，適用于調速性能要求較高且恒張力、恒線速的紡織機械上。
3.2 紡織機械上應用的三種類型
(1)一臺主機選用一臺變頻器控制一臺電機，如細紗機、并條機等;
(2)一臺主機選用一臺變頻器控制多臺電機，如氣流紡紗機、并紗機等;
(3)一臺主機選用多臺變頻器控制多臺電機，并由計算機控制多電機協(xié)調同步，實現(xiàn)卷繞成型功能，如分條整經機等。
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4 交流變頻調速技術在紡織機械中推廣應用的必要性
(1)當電機通過工頻直接啟動時，它將會產生7～8倍的電機額定電流。這個電流值將大大增加電機繞組的電應力并產生熱量，從而降低電機壽命。而變頻調速則可在零速零電壓啟動(當然要給予適當轉矩提升)。一旦頻率和電壓的關系建立，變頻器就可按照v/f控制方式或矢量控制方式帶動負載進行工作。使用變頻調速能夠充分降低啟動電流，提高繞組承受力，降低電機的維護成本;
(2)紡紗工藝流程中要求加工設備的電氣傳動系統(tǒng)在運行中穩(wěn)定，點動、啟動及升降速都應平滑實現(xiàn)，這樣才能使纖維的牽伸均勻，降低重量不勻值。在紡機設備的傳動系統(tǒng)中，都是由皮帶和齒輪來承擔。由于電機啟動硬度的原因，在點動與啟動過程中，不可避免地會出現(xiàn)皮帶打滑、齒輪沖擊等現(xiàn)象。在機械傳動中，齒輪越多，造成齒輪損傷的機率就越大。應用交流變頻技術就能很好地實現(xiàn)平滑啟動，消除機械啟動時的沖擊力，實現(xiàn)無級調速，滿足工藝生產要求，提高了生產效率和成紗質量，降低了運行成本。應用此技術在紗支品種變化的情況時，不需改變皮帶輪，設備工藝轉速的改變只需通過變頻設定就可完成;
(3)運用變頻調速能夠優(yōu)化工藝過程，并能根據(jù)工藝過程迅速改變轉速，還能通過遠程plc或其它控制器來實現(xiàn)速度變化;
(4)如同可控的加速一樣，在變頻調速中，停止方式可以受控，并且可以選擇不同的停止方式，從而使整個系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
5 交流變頻調速在紡織機械中的應用實例
交流變頻調速應用于紡織機械中，可以說幾乎各個工序的機械上都有應用了。如fa506型細紗機、f1272型精梳機、fa201b型梳棉機，特別是f1520型細紗機1008錠，錠速可按10段速度由變頻器調速控制。
某棉紡廠使用的梳棉機老設備在設計方面由于受到當時的技術條件、設備制造成本、市場需求等因素的限制，不可避免地存在著一些缺陷，如傳動系統(tǒng)中的電磁離合器由于故障率高，經常造成停車，不時出現(xiàn)火警，給生產效率和產品質量造成一定的損失，要保持與維護需投入大量的人力與物力。慣性輪電磁離合器被棄用，從而產生細條，嚴重時出現(xiàn)破邊、棉網拉斷等現(xiàn)象，影響生條質量。為避免這種現(xiàn)象，某些操作工人用不正當?shù)牟僮鞣椒▉韽浹a以上設備的缺陷，但造成了大量的廢條，大大降低了生產效率。采用交流變頻調速技術，改變了以上出現(xiàn)的這些現(xiàn)象，為老設備改造提供了一個很好的范例。
對于細紗機而言，由于利用變頻器去掉了成形機構中的成形凸輪，進而克服了由于成形凸輪造成的挑底有停頓、挑頂有沖擊等現(xiàn)象，使得細紗卷形狀良好，以便于下一道工序的高速退繞。同時利用變頻器控制主電機的變速來控制錠子的轉速，使得細紗在大中小紗時轉速在變化，以減少紗的斷頭率，從而提高了生產效率。
6 交流變頻調速技術在紡織設備中應用展望
交流變頻調速技術在紡織設備中的應用是必然的，對傳統(tǒng)的紡織設備推廣應用也是可行的。
現(xiàn)在從事生產的紡織設備中交流變頻技術應用較少。原因有:一是近年來紡織行業(yè)效益不佳，無能力應用這一新技術，在設備造型配置上，由于價差成本因素放棄了采用新技術的設備;二是目前運行的紡織設備大多是上世紀70～80年代生產的，但是這一新技術當時還未得到應用;三是管理水平與維修力量欠缺，不敢選用技術含量高的設備。隨著社會的進步、技術的發(fā)展和我國加入wto后形勢發(fā)展的要求，就必須提高我國現(xiàn)有紡織設備的裝備水平，增加技術含量，增加紡織產品在國際市場上的競爭力。因此，交流變頻調速這一高新技術將在紡織設備中得到廣泛的應用，從而紡織工業(yè)真正處于先進水平。
7 結束語
交流變頻調速技術在紡織設備中的應用越來越廣泛，這在很大程度上推動了紡織設備的技術進步，變頻調速技術的應用已是紡織設備工業(yè)發(fā)展必然趨勢。
：鞏經理
：13915946763
：南京塞姆泵業(yè)有限公司
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