變頻調(diào)速器在紡織中的應(yīng)用
近年來隨著紡織機(jī)械、機(jī)電一體化技術(shù)水平的不斷提高和紡織行業(yè)的特點(diǎn)，對紡織品的要求不斷更新，基于諸多的原因，對設(shè)備提出了較高的要求，所以采用交流變頻調(diào)速器改造是一種必然趨勢。在大多數(shù)新開發(fā)的紡織機(jī)械產(chǎn)品中幾乎無一例外地應(yīng)用了交流異步電動機(jī)變頻調(diào)速裝置。
一、交流變頻調(diào)速的特點(diǎn)
1、減少功耗降低成本
紡織廠離不開空調(diào)設(shè)備。當(dāng)空調(diào)電機(jī)使用變頻調(diào)速器控制后，降低了功耗，大大節(jié)省了用電支出。普傳公司對其中一個客戶使用情況進(jìn)行了測試，全年12臺空調(diào)機(jī)可節(jié)電24余萬元，空調(diào)用電單耗平均下降了6、7個百分點(diǎn)。
2、簡化了機(jī)構(gòu)、提高了性能
通過PLC可編程序控制器或工控機(jī)的控制，再經(jīng)變頻調(diào)速器實(shí)現(xiàn)多電機(jī)的同步協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)生產(chǎn)工藝曲線控制各機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，進(jìn)而簡化了機(jī)構(gòu)。比如粗紗機(jī)利用交流變頻調(diào)速，去掉了錐輪變速機(jī)構(gòu)，從而克服了錐輪變速皮帶打滑變速不準(zhǔn)的問題。
而對于細(xì)紗機(jī)來說，由于利用變頻調(diào)速器去掉了成形機(jī)構(gòu)中的成形凸輪，進(jìn)而克服了由于成形凸輪所造成的桃底有停頓、桃頂有沖擊的現(xiàn)象。使得細(xì)紗卷形狀良好。以便于下一道工序的高速退繞。同時利用變頻調(diào)速器控制三十九主電機(jī)的變速來控制錠子的轉(zhuǎn)數(shù)，使得細(xì)紗在大中小紗時轉(zhuǎn)速在變化，以減少紗的斷頭率。
二、交流變頻技術(shù)的應(yīng)用
變頻器控制的紡織機(jī)械涉及的交流電機(jī)主要分為兩類。一類就是常用的Y系列的交流異步電機(jī)。這種電機(jī)主要應(yīng)用于調(diào)速精度要求不高、調(diào)速范圍不大的紡機(jī)上。而另一類為交流變頻調(diào)速專用異步電機(jī)。主要用語調(diào)速精度要求高、調(diào)速范圍大的機(jī)器上。
下面介紹一下不同形式的變頻器。
1、用變頻器開環(huán)控制異步電機(jī)調(diào)速稱為V/F形式。這種方式電路簡單、可靠。但調(diào)速范圍在10：1范圍以內(nèi)，調(diào)速精度較低2%~5%，并且低速性能不理想。因此多用于針織機(jī)或要求不高的紡織機(jī)械上。
2、采用無速度傳感器矢量控制變頻器。其有優(yōu)良的低速特性。電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高。同時還具有較好的加減特性、轉(zhuǎn)矩特性以及電流限制特性等。調(diào)速精度可達(dá)0.5%~1.0%。調(diào)速范圍在20：1范圍以內(nèi)。較適合印染機(jī)械的調(diào)速等。
3、采用帶速度反饋的矢量變頻控制異步電機(jī)，閉環(huán)變頻調(diào)速，又稱交流伺服電機(jī)。調(diào)速范圍可達(dá)100：1。為了提高變頻器開關(guān)頻率，應(yīng)用功率絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）取代一般的大功率管（GTR）。可實(shí)現(xiàn)高頻響應(yīng)、高精度、智能化。適用于調(diào)速要求較高且恒張力、恒線速的分條整經(jīng)機(jī)、漿紗機(jī)、熱定型機(jī)以及化纖長絲紡紗設(shè)備等。
三、變頻調(diào)速器在紡織中的應(yīng)用實(shí)例
變頻調(diào)速器應(yīng)用于紡紗機(jī)械中，可以說幾乎各個工序的機(jī)械上都應(yīng)用了。包括開清棉機(jī)、梳棉機(jī)、條卷機(jī)、精梳機(jī)、并條機(jī)以及粗紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)和洛簡機(jī)等。對于織造機(jī)械則有漿紗機(jī)、整經(jīng)機(jī)等。另外針織機(jī)、無紡布、化纖機(jī)械、印染機(jī)械上也大量適用了交流變頻調(diào)速器。下面重點(diǎn)介紹一下粗紗機(jī)機(jī)漿紗機(jī)。
1、FA491高速懸粗紗機(jī)
此種為我國近年來開發(fā)出的新型粗紗機(jī)。采用工控機(jī)、PLC及變頻器控制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、停車翼自動定位等新技術(shù)。是一種高水平的粗紗機(jī)。
2、GA308型漿紗機(jī)
本漿紗機(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臺變頻器、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。
四、對變頻調(diào)速器在紡織種的應(yīng)用展望
我國紡織業(yè)國際化邁進(jìn)的進(jìn)程正在加快。但與國際先進(jìn)水平比還有很大的差距，為了縮小差距，我們應(yīng)在紡織機(jī)械的機(jī)電一體化的水平上不斷提高，把交流變頻技術(shù)更好地應(yīng)用于紡織機(jī)械的控制之中，要不斷開發(fā)有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的高質(zhì)量、高水平的變頻器以及交流伺服電機(jī)控制器，積極推廣智能化技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制，通過數(shù)顯儀表及觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)對話。
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