在纺织机械中应用变频调速器实例

在纺纱机械中采用变频器，而且可以说几乎每一道工序的机器上都采用。主要有开清棉、梳棉机、卷棉机、精梳机、并条机及粗纱机、细纱机、罗简机等。对织造机械来说，有浆纱机，整经机等。此外针织机，无纺布，化纤机械，印染机械上也有大量适用的变频器。

1、粗纱机

粗纱机的筒管卷绕与前罗拉的转速在开停时容易产生差异，造成粗纱张力的过大与过小，这样就很容易形成粗纱的粗细节，为了减少粗细节的产生，在粗纱机传动设计有电抗器，时间继电器加电磁离合器，统称为防细节装置。电抗器的作用是在粗纱机启动时使主电机处于三相不平衡状态，从而降低电机的启动力矩，达到软启动的目的，时间继电器与电磁离合器则是在粗纱机停车时铁炮与筒管卷绕相脱离，筒管停止卷绕，而前罗拉则仍以惯性继续输出粗纱，使用罗拉与锭翼之间的粗纱又一定的松弛程度，防止粗纱再次开车时产生过度张力。

此种防细节装置在实际使用过程中存在严重的缺陷。一是电抗器串在三相回路中的一相，利用三相不平衡原理来降低电机的启动力矩，当粗纱机启动结束后通过时间继电器将电抗器短接，使电动机恢复三相平衡状态，投入正常运行。如果时间继电器一旦出现问题，就会使电机长期处于三相不平衡运行，造成电机过热而烧坏。二是停车用的电磁离合器的离合时间是通过两个时间继电器配合调节来实现的，使粗纱的松弛程度掌握难度较大，再者电磁离合器的故障也较高；因此这种防细节装置，在实际生产中能保持的很少，粗纱的防细节问题一直没有得到很好的解决。目前新型粗纱机及老机改造采用交流变频技术。使这一工艺难题得以解决。经对FA491型粗纱机改造前后成纱质量测试，启动段粗纱条干CV%下降2-3%，粗纱粗细节下降90%以上。

FA491高速悬粗纱机为我国近年来开发出的新型粗纱机。采用工控机、PLC及变频器控制4台电机，分别转动锭翼、罗拉、简管及龙筋升降，去掉了锥轮变速装置、成型装置等，简化了机构。效率高、可靠性高，低噪音，便于操作及维护保养。工艺适应性好，减少断头。最高速可达标1500rpm，实现了人机对话、停车与自动定位等新技术。是一种高水平的粗纱机。

2、浆纱机

变频调速在浆纱机上的应用，减少了机械结构和电机。在G142系列浆纱老机改造中采用交流变频调速，减少原设计中的第一组机械无级变速器，同时省去了一个伺服电机和一个慢速电机。而在满足上浆工艺上，车速由慢速、主机加升降速改造成了车速由启动道工艺车速的无间断无级调速，为车速变化调整压力，实现浆纱上浆率均衡提供了条件。

GA308型浆纱机为交流分布传动。其中上浆槽、下浆槽及烘筒为交流变频电机传动，而织轴及拖引辊为交流伺服变频电机单独传动。共适用了5台变频器、2台伺服控制器以及压力、温度、回潮率等传感器。由工控机和可编程序控制器PLC控制。构成了一分布控制系统。其中PLC用来整机的动作以及回潮率、烘房及浆槽的温度及压浆辊压力等参数控制。整机受工控机的控制。此机控制精度高，性能稳定，故障率低，是一种高质量、高水平的设备。

3、棉纺织设备中应用

在纺纱过程中，加工设备的电气传动应平稳，点动、启动和提升速度应平稳，使纤维牵伸均匀，降低重量不匀率和均匀度CV值。在棉纺设备的传动系统中，使用皮带和齿轮。由于电机的启动硬度，点动和启动过程中不可避免地会发生皮带打滑和齿轮冲击。在机械传动轮系中，档位越多，齿轮损坏的概率越大。交流变频技术的应用可以解决启动平稳的问题，消除机械启动时的冲击力，实现无级调速，满足生产工艺要求，提高纱线质量。采用这种技术，当纱线品种变化时，不需要更换齿或滑轮，只需设定变频即可完成设备工艺速度的变化。

由于当时的技术条件、设备制造成本、市场需求等因素，旧梳棉机的设计存在一些缺陷。比如A186D梳棉机传动系统中的电磁离合器经常会时不时的停机、打火，对生产效率和产品质量造成一定的损失。要维护保养，需要投入大量的人力物力。一些企业已经放弃了惯性轮的电磁离合器。这样在道夫慢转快转的过程中就产生了棉条，严重时会出现断边，棉网断裂现象影响棉条质量。为了避免这种现象，一些企业采用不适当的操作方法来弥补上述设备缺陷，但也不希望造成大量的废棒。

改善梳棉机运行状态的过程。A186D梳棉机为了使道夫达到升、降速平滑，在机械传动中设计双速电机，惯性轮、电磁离合器，用电气加机械的手段来实现。A186E、A186F、FA201梳棉机设计中又增加了电动机的星-三角转换这一控制环节，从而进一

步改善了升、降速斜率。FA201B、FA212梳棉机采用了交流变频调速，从而实现了道夫升速斜率的任意调节，道夫工艺转速的任意可变的功能。为老机改造提供一个好的范例。

对A186D老机进行交流变频调速改造，不但提高设备性能，降低故障停台。还能提高生产效率与生条质量。

结束语

在纺织设备中应用交流变频调速技术是必要的，并可推广到传统的纺织设备中。

中国纺织业的国际化正在加速。然而，与国际先进水平相比仍有很大差距。为了缩小差距，应不断提高纺织机械的机电一体化水平，更好地将交流变频技术应用于纺织机械控制，不断开发国内高质量、高水平的具有自主知识产权的变频器和交流伺服电机控制器，积极推广智能技术和现场总线技术，实现网络控制，通过数字显示仪表和触摸屏实现人机对话。