在紡紗機(jī)械中采用變頻器，而且可以說(shuō)幾乎每一道工序的機(jī)器上都采用。主要有開(kāi)清棉、梳棉機(jī)、卷棉機(jī)、精梳機(jī)、并條機(jī)及粗紗機(jī)、細(xì)紗機(jī)、羅簡(jiǎn)機(jī)等。對(duì)織造機(jī)械來(lái)說(shuō)，有漿紗機(jī)，整經(jīng)機(jī)等。此外針織機(jī)，無(wú)紡布，化纖機(jī)械，印染機(jī)械上也有大量適用的變頻器。
1、粗紗機(jī)
粗紗機(jī)的筒管卷繞與前羅拉的轉(zhuǎn)速在開(kāi)停時(shí)容易產(chǎn)生差異，造成粗紗張力的過(guò)大與過(guò)小，這樣就很容易形成粗紗的粗細(xì)節(jié)，為了減少粗細(xì)節(jié)的產(chǎn)生，在粗紗機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì)有電抗器，時(shí)間繼電器加電磁離合器，統(tǒng)稱(chēng)為防細(xì)節(jié)裝置。電抗器的作用是在粗紗機(jī)啟動(dòng)時(shí)使主電機(jī)處于三相不平衡狀態(tài)，從而降低電機(jī)的啟動(dòng)力矩，達(dá)到軟啟動(dòng)的目的，時(shí)間繼電器與電磁離合器則是在粗紗機(jī)停車(chē)時(shí)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(kāi)車(chē)時(shí)產(chǎn)生過(guò)度張力。
此種防細(xì)節(jié)裝置在實(shí)際使用過(guò)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(lái)降低電機(jī)的啟動(dòng)力矩，當(dāng)粗紗機(jī)啟動(dòng)結(jié)束后通過(guò)時(shí)間繼電器將電抗器短接，使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)三相平衡狀態(tài)，投入正常運(yùn)行。如果時(shí)間繼電器一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)使電機(jī)長(zhǎng)期處于三相不平衡運(yùn)行，造成電機(jī)過(guò)熱而燒壞。二是停車(chē)用的電磁離合器的離合時(shí)間是通過(guò)兩個(gè)時(shí)間繼電器配合調(diào)節(jié)來(lái)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)中能保持的很少，粗紗的防細(xì)節(jié)問(wèn)題一直沒(méi)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(duì)FA491型粗紗機(jī)改造前后成紗質(zhì)量測(cè)試，啟動(dòng)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(guó)近年來(lái)開(kāi)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(tái)電機(jī)，分別轉(zhuǎn)動(dòng)錠翼、羅拉、簡(jiǎn)管及龍筋升降，去掉了錐輪變速裝置、成型裝置等，簡(jiǎn)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(duì)話、停車(chē)與自動(dòng)定位等新技術(shù)。是一種高水平的粗紗機(jī)。
2、漿紗機(jī)
變頻調(diào)速在漿紗機(jī)上的應(yīng)用，減少了機(jī)械結(jié)構(gòu)和電機(jī)。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(wú)級(jí)變速器，同時(shí)省去了一個(gè)伺服電機(jī)和一個(gè)慢速電機(jī)。而在滿(mǎn)足上漿工藝上，車(chē)速由慢速、主機(jī)加升降速改造成了車(chē)速由啟動(dòng)道工藝車(chē)速的無(wú)間斷無(wú)級(jí)調(diào)速，為車(chē)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(dòng)。其中上漿槽、下漿槽及烘筒為交流變頻電機(jī)傳動(dòng)，而織軸及拖引輥為交流伺服變頻電機(jī)單獨(dú)傳動(dòng)。共適用了5臺(tái)變頻器、2臺(tái)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(lái)整機(jī)的動(dòng)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。
3、棉紡織設(shè)備中應(yīng)用
在紡紗過(guò)程中，加工設(shè)備的電氣傳動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)，點(diǎn)動(dòng)、啟動(dòng)和提升速度應(yīng)平穩(wěn)，使纖維牽伸均勻，降低重量不勻率和均勻度CV值。在棉紡設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)中，使用皮帶和齒輪。由于電機(jī)的啟動(dòng)硬度，點(diǎn)動(dòng)和啟動(dòng)過(guò)程中不可避免地會(huì)發(fā)生皮帶打滑和齒輪沖擊。在機(jī)械傳動(dòng)輪系中，檔位越多，齒輪損壞的概率越大。交流變頻技術(shù)的應(yīng)用可以解決啟動(dòng)平穩(wěn)的問(wèn)題，消除機(jī)械啟動(dòng)時(shí)的沖擊力，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求，提高紗線質(zhì)量。采用這種技術(shù)，當(dāng)紗線品種變化時(shí)，不需要更換齒或滑輪，只需設(shè)定變頻即可完成設(shè)備工藝速度的變化。
由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件、設(shè)備制造成本、市場(chǎng)需求等因素，舊梳棉機(jī)的設(shè)計(jì)存在一些缺陷。比如A186D梳棉機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的電磁離合器經(jīng)常會(huì)時(shí)不時(shí)的停機(jī)、打火，對(duì)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量造成一定的損失。要維護(hù)保養(yǎng)，需要投入大量的人力物力。一些企業(yè)已經(jīng)放棄了慣性輪的電磁離合器。這樣在道夫慢轉(zhuǎn)快轉(zhuǎn)的過(guò)程中就產(chǎn)生了棉條，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷邊，棉網(wǎng)斷裂現(xiàn)象影響棉條質(zhì)量。為了避免這種現(xiàn)象，一些企業(yè)采用不適當(dāng)?shù)牟僮鞣椒▉?lái)彌補(bǔ)上述設(shè)備缺陷，但也不希望造成大量的廢棒。
改善梳棉機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)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(dòng)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(lái)實(shí)現(xiàn)。A186E、A186F、FA201梳棉機(jī)設(shè)計(jì)中又增加了電動(dòng)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(gè)好的范例。
對(duì)A186D老機(jī)進(jìn)行交流變頻調(diào)速改造，不但提高設(shè)備性能，降低故障停臺(tái)。還能提高生產(chǎn)效率與生條質(zhì)量。
結(jié)束語(yǔ)
在紡織設(shè)備中應(yīng)用交流變頻調(diào)速技術(shù)是必要的，并可推廣到傳統(tǒng)的紡織設(shè)備中。
中國(guó)紡織業(yè)的國(guó)際化正在加速。然而，與國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有很大差距。為了縮小差距，應(yīng)不斷提高紡織機(jī)械的機(jī)電一體化水平，更好地將交流變頻技術(shù)應(yīng)用于紡織機(jī)械控制，不斷開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)高質(zhì)量、高水平的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的變頻器和交流伺服電機(jī)控制器，積極推廣智能技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制，通過(guò)數(shù)字顯示儀表和觸摸屏實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話。
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