變頻器在紡織機械中的應(yīng)用

    近年來隨著紡織機械機電一體化技術(shù)水平的不斷提高，交流變頻調(diào)速已成為一種趨勢。在大多數(shù)新開發(fā)的紡織機械產(chǎn)品中幾乎無一例外地應(yīng)用了交流異步電動機變頻調(diào)速裝置。

1 交流變頻調(diào)速的特點
1.1 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。據(jù)某公司提供的數(shù)據(jù)，全年12臺空調(diào)機可節(jié)電24余萬元，空調(diào)用電單耗平均下降了6、7個百分點。

1.2 簡化了機構(gòu)提高了性能
通過PLC可編程序控制器或工控機的控制，再經(jīng)變頻調(diào)速器實現(xiàn)多電機的同步協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn)。根據(jù)生產(chǎn)工藝曲線控制各機構(gòu)的運動，進(jìn)而簡化了機構(gòu)。比如粗紗機利用交流變頻調(diào)速，去掉了錐輪變速機構(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)紗機來說，由于利用變頻調(diào)速器去掉了成形機構(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。

2 交流變頻技術(shù)的應(yīng)用
變頻器控制的紡織機械山個的交流電機主要氛圍兩類。一類就是常用的Y系列的交流異步電機。這種電機主要應(yīng)用于調(diào)速精度要求不高、調(diào)速范圍不大的紡機上。而另一類為交流變頻調(diào)速專用異步電機。主要用語調(diào)速精度要求高、調(diào)速范圍大的機器上。

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。因此多用于針織機或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。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，閉環(huán)變頻調(diào)速，又稱交流伺服電機。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）�？蓪崿F(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、漿紗機、熱定型機以及化纖長絲紡紗設(shè)備等。
在一些設(shè)備上，如巴馬格告訴的卷繞頭以及DLENES告訴的熱輥等不見，將所需電氣元件與變頻器及控制面板與卷繞頭機械部分合為一體，更是減少了體積，增強了可靠性。


3 變頻調(diào)速器在紡織中的應(yīng)用實例

變頻調(diào)速器應(yīng)用于紡紗機械中，可以說幾乎各個工序的機械上都應(yīng)用了。包括開清棉機、梳棉機、條卷機、精梳機、并條機以及粗紗機、細(xì)紗機和洛簡機等。對于織造機械則有漿紗機、整經(jīng)機等。另外針織機、無紡布、化纖機械、印染機械上也大量適用了交流變頻調(diào)速器。下面重點介紹一下粗紗機機漿紗機。

3.1 FA491高速懸粗紗機
此種為我國近年來開發(fā)出的新型粗紗機。采用工控機、PLC及變頻器控制4臺電機，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)1500r/min，實現(xiàn)了人機對話、停車翼自動定位等新技術(shù)。是一種高水平的粗紗機。

3.2 GA308型漿紗機
本漿紗機為交流分布傳動。其中上漿槽、下漿槽及烘筒為交流變頻電機傳動，而織軸及拖引輥為交流伺服變頻電機單獨傳動。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。整機受工控機的控制。此機控制精度高，性能穩(wěn)定，故障率低。是一種高質(zhì)量、高水平的設(shè)備。

4 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)在紡織機械的機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控制器。積極推廣智能化技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制。通過數(shù)顯儀表及觸摸屏實現(xiàn)人機對話。使防止進(jìn)行真正處于先進(jìn)水平。