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變頻調(diào)速技術(shù)在紡織行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用是非常廣闊的，我們幾乎能夠在各種紡紗機(jī)械中見到它的應(yīng)用身影。在紡織設(shè)備上應(yīng)用變頻技術(shù)能夠既提高生產(chǎn)效率提高自動化水平，減輕工人作業(yè)強(qiáng)度，還能夠提升自動節(jié)能運(yùn)行，增加節(jié)電率，并且提供瞬間停電時能連續(xù)運(yùn)，傳送帶速度同期的加減速的各種功能。以下就是紡織機(jī)變頻器（以下簡稱VFD）在紡織行業(yè)中的應(yīng)用例子。
粗紗機(jī)
由于粗紗機(jī)的筒管卷繞部分與前羅拉的轉(zhuǎn)速在啟停時容易產(chǎn)生誤差，這會令粗紗張力的過大與過小，很容易導(dǎo)致形成粗紗的粗細(xì)節(jié)，而為了減少粗細(xì)節(jié)的產(chǎn)生，在設(shè)計(jì)粗紗機(jī)傳動時會添加由電抗器，時間繼電器加電磁離合器，等防細(xì)節(jié)裝置。
這里的電抗器主要負(fù)責(zé)處理粗紗機(jī)啟動時電機(jī)三相不平衡狀態(tài)，從而降低電機(jī)的啟動力矩，達(dá)到軟啟動的目的，時間繼電器與電磁離合器則是在粗紗機(jī)停車時鐵炮與筒管卷繞相脫離，筒管停止卷繞，而前羅拉則仍以慣性繼續(xù)輸出粗紗，使用羅拉與錠翼之間的粗紗又一定的松弛程度，防止粗紗再次開車時產(chǎn)生過度張力。
此種防細(xì)節(jié)裝置在實(shí)際使用過程中存在嚴(yán)重的缺陷。一是電抗器串在三相回路中的一相，利用三相不平衡原理來降低電機(jī)的啟動力矩，當(dāng)粗紗機(jī)啟動結(jié)束后通過時間繼電器將電抗器短接，使電動機(jī)恢復(fù)三相平衡狀態(tài)，投入正常運(yùn)行。如果時間繼電器一旦出現(xiàn)問題，就會使電機(jī)長期處于三相不平衡運(yùn)行，造成電機(jī)過熱而燒壞。二是停車用的電磁離合器的離合時間是通過兩個時間繼電器配合調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的，使粗紗的松弛程度掌握難度較大，再者電磁離合器的故障也較高；因此這種防細(xì)節(jié)裝置，在實(shí)際生產(chǎn)中能保持得很少，粗紗的防細(xì)節(jié)問題一直沒有得到很好的解決。目前新型粗紗機(jī)及老機(jī)改造采用交流變頻技術(shù)。使這一工藝難題得以解決。經(jīng)對FA491型粗紗機(jī)改造前后成紗質(zhì)量測試，啟動段粗紗條干CV%下降2-3%，粗紗粗細(xì)節(jié)下降90%以上。
FA491高速懸粗紗機(jī)為我國近年來開發(fā)出的新型粗紗機(jī)。采用工控機(jī)、PLC及VFD控制4臺電機(jī)，分別轉(zhuǎn)動錠翼、羅拉、簡管及龍筋升降，去掉了錐輪變速裝置、成型裝置等，簡化了機(jī)構(gòu)。效率高、可靠性高，低噪音，便于操作及維護(hù)保養(yǎng)。工藝適應(yīng)性好，減少斷頭。最高速可達(dá)標(biāo)1500rpm，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對話、停車與自動定位等新技術(shù)。是一種高水平的粗紗機(jī)。
漿紗機(jī)
漿紗機(jī)通過應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，能夠減少部分機(jī)械結(jié)構(gòu)和以及電機(jī)的應(yīng)用。在G142系列漿紗老機(jī)改造中采用交流變頻調(diào)速，減少原設(shè)計(jì)中的第一組機(jī)械無級變速器，同時省去了一個伺服電機(jī)和一個慢速電機(jī)。而在滿足上漿工藝上，車速由慢速、主機(jī)加升降速改造成了車速由啟動道工藝車速的無間斷無級調(diào)速，為車速變化調(diào)整壓力，實(shí)現(xiàn)漿紗上漿率均衡提供了條件。
GA308型漿紗機(jī)為交流分布傳動。其中上漿槽、下漿槽及烘筒為交流變頻電機(jī)傳動，而織軸及拖引輥為交流伺服變頻電機(jī)單獨(dú)傳動。共適用了5臺VFD、2臺伺服控制器以及壓力、溫度、回潮率等傳感器。由工控機(jī)和可編程序控制器PLC控制。構(gòu)成了一分布控制系統(tǒng)。其中PLC用來整機(jī)的動作以及回潮率、烘房及漿槽的溫度及壓漿輥壓力等參數(shù)控制。整機(jī)受工控機(jī)的控制。此機(jī)控制精度高，性能穩(wěn)定，故障率低，是一種高質(zhì)量、高水平的設(shè)備。
棉紡織設(shè)備中應(yīng)用
紡紗工藝流程中要求加工設(shè)備的電氣傳動穩(wěn)定，點(diǎn)動、啟動及升降速都應(yīng)平滑實(shí)現(xiàn)，這樣才能使纖維的牽伸均勻，降低重量不勻和條干CV值。在棉紡設(shè)備的傳動系統(tǒng)中，都是由皮帶與齒輪來承擔(dān)，由于電動機(jī)啟動硬度的原因，在點(diǎn)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(jī)械傳動輪系中，齒輪越多，造成齒輪損傷的機(jī)率就越大，應(yīng)用交流變頻技術(shù)就能夠很好的解決平滑啟動，消除機(jī)械啟動時的沖擊力，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，滿足生產(chǎn)工藝要求，提高成紗質(zhì)量。應(yīng)用此技術(shù)在紗支品種變化的情況時，不需改變牙齒或皮帶輪，設(shè)備工藝轉(zhuǎn)速的改變只需通過變頻設(shè)定就可完成。
傳統(tǒng)老式梳棉機(jī)受年代技術(shù)、以及制造成本，市場需要量等因素的限制，不可避免地存在著一些缺陷。如A186D型梳棉機(jī)道傳動系統(tǒng)中的電磁離合器由于故障較高，經(jīng)常造成停臺，不時出火警，給生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量造成一定的損失，要保持與維護(hù)需投入大量的人力與物力。有些企業(yè)慣性輪電磁離合器被棄用。這樣在道夫慢轉(zhuǎn)快的過程中產(chǎn)生細(xì)條，嚴(yán)重時出現(xiàn)破邊，棉網(wǎng)拉斷的現(xiàn)象影響生條質(zhì)量。有的企業(yè)為避免這種現(xiàn)象，用不當(dāng)?shù)牟僮鬓k法來彌補(bǔ)以上設(shè)備缺陷，但要造成大量的廢條，同樣是不可取的。
改善梳棉機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的過程。A186D梳棉機(jī)為了使道夫達(dá)到升、降速平滑，在機(jī)械傳動中設(shè)計(jì)雙速電機(jī)，慣性輪、電磁離合器，用電氣加機(jī)械的手段來實(shí)現(xiàn)。A186E、A186F、FA201梳棉機(jī)設(shè)計(jì)中又增加了電動機(jī)的星-三角轉(zhuǎn)換這一控制環(huán)節(jié)，從而進(jìn)一
步改善了升、降速斜率。FA201B、FA212梳棉機(jī)采用了交流變頻調(diào)速，從而實(shí)現(xiàn)了道夫升速斜率的任意調(diào)節(jié)，道夫工藝轉(zhuǎn)速的任意可變的功能。為老機(jī)改造提供一個好的范例。
通過交流變頻調(diào)速技術(shù)對A186D的設(shè)備改造，不但提高設(shè)備性能，降低故障停臺。還能提高生產(chǎn)效率與生條質(zhì)量。
結(jié)束語
變頻調(diào)速技術(shù)對紡織行業(yè)而言是非常重要的一種技術(shù)，尤其是對傳統(tǒng)的紡織設(shè)備而言。
由于我國的紡織業(yè)在國際化進(jìn)程正在飛速加快。但受限于技術(shù)限制與國際先進(jìn)水平比還有一定的差距。為了縮小差距，我國在紡織機(jī)械的機(jī)電一體化的水平上不斷突破，積極的將交流變頻技術(shù)應(yīng)用于紡織機(jī)械的控制之中，不斷開發(fā)具備我國自主知識產(chǎn)權(quán)的優(yōu)秀紡織機(jī)變頻器以及交流伺服電機(jī)控制器，大力推廣工業(yè)自動化技術(shù)。
