近年來隨著紡織機械、機電一體化技術水平的不斷提高和紡織行業的特點,對紡織品的要求不斷更新,基於諸多的原因,對紡織設備提出了較高的要求。近10年來在激烈的市場競爭中,國內外紡機廠商采用PLC控製,變頻調速,機電一體化等以電子技術更多的取代傳統的機械結構,提高紡機整機的可靠性、fangzhizhilianghezidonghuachengdu,kuodapinzhongdeshiyingxing,shiyongcaozongjianbian。gefangzhichangjiayetouzigaizaolaoshebei。jiaoliubianpintiaosujishujiushibeicaiyongjiaoduodejishu,zaidaduoshuxinkaifadefangzhijixiechanpinzhongjihuwuyiliwaidiyingyonglebianpinqi。
一、交流變頻調速的特點
1、減少功耗,降低成本
紡織廠離不開空調設備,當空調電機使用變頻調速器控製後,可根據車間環境條件對風機進行無級調速,擴大了調節範圍,因風機大部分工作在50-80%的效率中,這樣就具有良好的節電效果,高達60%左右;在(zai)水(shui)泵(beng)控(kong)製(zhi)應(ying)用(yong)中(zhong)可(ke)根(gen)據(ju)水(shui)量(liang)調(tiao)整(zheng)供(gong)水(shui)水(shui)泵(beng)轉(zhuan)速(su),實(shi)現(xian)節(jie)能(neng)同(tong)時(shi)也(ye)實(shi)現(xian)了(le)接(jie)近(jin)恒(heng)壓(ya)供(gong)水(shui)。以(yi)上(shang)兩(liang)個(ge)主(zhu)要(yao)耗(hao)能(neng)設(she)備(bei)應(ying)用(yong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)降(jiang)低(di)了(le)功(gong)耗(hao),大(da)大(da)節(jie)省(sheng)了(le)用(yong)電(dian)支(zhi)出(chu)。普(pu)傳(chuan)科(ke)技(ji)公(gong)司(si)對(dui)其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)客(ke)戶(hu)使(shi)用(yong)情(qing)況(kuang)進(jin)行(xing)了(le)測(ce)試(shi),全(quan)年(nian)12台空調機可節電24餘萬元,空調用電單耗平均下降了6、7個百分點。
2、簡化了機構、提高了性能
通過PLC可(ke)編(bian)程(cheng)序(xu)控(kong)製(zhi)器(qi)或(huo)工(gong)控(kong)機(ji)的(de)控(kong)製(zhi),再(zai)經(jing)變(bian)頻(pin)器(qi)實(shi)現(xian)多(duo)電(dian)機(ji)的(de)同(tong)步(bu)協(xie)調(tiao)運(yun)轉(zhuan)。根(gen)據(ju)生(sheng)產(chan)工(gong)藝(yi)曲(qu)線(xian)控(kong)製(zhi)各(ge)機(ji)構(gou)的(de)運(yun)動(dong),進(jin)而(er)簡(jian)化(hua)了(le)機(ji)構(gou)。比(bi)如(ru)粗(cu)紗(sha)機(ji)利(li)用(yong)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su),去(qu)掉(diao)了(le)錐(zhui)輪(lun)變(bian)速(su)機(ji)構(gou),從(cong)而(er)克(ke)服(fu)了(le)錐(zhui)輪(lun)變(bian)速(su)皮(pi)帶(dai)打(da)滑(hua)變(bian)速(su)不(bu)準(zhun)的(de)問(wen)題(ti)。
而對於細紗機來說,由於利用變頻器去掉了成形機構中的成形凸輪,進而克服了由於成形凸輪所造成的桃底有停頓、桃(tao)頂(ding)有(you)衝(chong)擊(ji)的(de)現(xian)象(xiang)。使(shi)得(de)細(xi)紗(sha)卷(juan)形(xing)狀(zhuang)良(liang)好(hao)。以(yi)便(bian)於(yu)下(xia)一(yi)道(dao)工(gong)序(xu)的(de)高(gao)速(su)退(tui)繞(rao)。同(tong)時(shi)利(li)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)控(kong)製(zhi)三(san)十(shi)九(jiu)主(zhu)電(dian)機(ji)的(de)變(bian)速(su)來(lai)控(kong)製(zhi)錠(ding)子(zi)的(de)轉(zhuan)數(shu),使(shi)得(de)細(xi)紗(sha)在(zai)大(da)中(zhong)小(xiao)紗(sha)時(shi)轉(zhuan)速(su)在(zai)變(bian)化(hua),減(jian)少(shao)紗(sha)的(de)斷(duan)頭(tou)率(lv)。
交流變頻調速技術在新型國產棉紡織設備中已比較廣泛。目前服役的棉紡織設備中推廣應用的極少 。現棉紡織企業所使用的設備大都是七、bashiniandaishengchandeshebei,zhexieshebeicongjixiezhuangtailaijiangrengkeshiyongxiangdangyiduanshijian,jinqiquanbugengxinshibukenengde,danduiqijinxingbufendianqichuandonggaizaoshiwanquankexingde。
以梳棉、粗紗兩個工序的設備實施變頻技術改造為例。一個5萬錠生產規模的棉紡企業,梳棉工序配置80台左右設備,粗紗工序配置20台左右設備。若梳棉機為186D或A186F型,其改造費A用約為28萬元左右,但在變頻技術改造過程中取消了電磁離合器、2個接觸器,還有中間繼電器和整流器等。這些電氣材料節約近1000元,它有效保護道夫電機,道夫傳動輪係,降低故障率,減少維修費用,這樣每單台可節約材料費用1200元,80台就可節約9.6萬元。通過簡單測算,投資回收期為4.35年,總投資收益率為22.97%。
二、交流變頻技術的應用
變頻器控製的紡織機械涉及的交流電機主要分為兩類:一類就是常用的Y係列的交流異步電機,這種電機主要應用於調速精度要求不高、調速範圍不大的紡機上;而另一類為交流變頻調速專用異步電機;主要用於調速精度要求高、調速範圍大的機器上。
下麵介紹一下應用於紡織機械的普傳科技不同係列的變頻器。
1、PI168係列變頻器:用變頻器開環控製異步電機調速稱為V/F形式。這種方式電路簡單、可靠。但調速範圍在10:1範圍以內,調速精度較低2%~5%,並且低速性能不理想。因此多用於針織機或要求不高的紡織機械上。
2、PI7000係列高性能變頻器:采用無速度傳感器矢量控製變頻器。其有優良的低速特性。電路結構簡單,可靠性高。同時還具有較好的加減特性、轉矩特性以及電流限製特性等。調速精度可達0.5%~1.0%。調速範圍在20:1範圍以內。適合印染機械的調速等。
3、PI7000S變頻器采用帶速度反饋的矢量變頻控製異步電機,閉環變頻調速,調速範圍可達100:1。可實現高頻響應、高精度、智能化。適用於調速要求較高且恒張力、恒線速的分條整經機、漿紗機、熱定型機以及化纖長絲紡紗設備等。
三、變頻調速器在紡織機械中的應用實例
變頻器應用於紡紗機械中,可以說幾乎各個工序的機械上都應用了。包括開清棉機、梳棉機、條卷機、精梳機、並條機以及粗紗機、細紗機和洛簡機等。對於織造機械則有漿紗機、整經機等。另外針織機、無紡布、化纖機械、印染機械上也大量適用了變頻器。
1、粗紗機
粗(cu)紗(sha)機(ji)的(de)筒(tong)管(guan)卷(juan)繞(rao)與(yu)前(qian)羅(luo)拉(la)的(de)轉(zhuan)速(su)在(zai)開(kai)停(ting)時(shi)容(rong)易(yi)產(chan)生(sheng)差(cha)異(yi),造(zao)成(cheng)粗(cu)紗(sha)張(zhang)力(li)的(de)過(guo)大(da)與(yu)過(guo)小(xiao),這(zhe)樣(yang)就(jiu)很(hen)容(rong)易(yi)形(xing)成(cheng)粗(cu)紗(sha)的(de)粗(cu)細(xi)節(jie),為(wei)了(le)減(jian)少(shao)粗(cu)細(xi)節(jie)的(de)產(chan)生(sheng),在(zai)粗(cu)紗(sha)機(ji)傳(chuan)動(dong)設(she)計(ji)有(you)電(dian)抗(kang)器(qi),時(shi)間(jian)繼(ji)電(dian)器(qi)加(jia)電(dian)磁(ci)離(li)合(he)器(qi),統(tong)稱(cheng)為(wei)防(fang)細(xi)節(jie)裝(zhuang)置(zhi)。電(dian)抗(kang)器(qi)的(de)作(zuo)用(yong)是(shi)在(zai)粗(cu)紗(sha)機(ji)啟(qi)動(dong)時(shi)使(shi)主(zhu)電(dian) 機(ji)處(chu)於(yu)三(san)相(xiang)不(bu)平(ping)衡(heng)狀(zhuang)態(tai),從(cong)而(er)降(jiang)低(di)電(dian)機(ji)的(de)啟(qi)動(dong)力(li)矩(ju),達(da)到(dao)軟(ruan)啟(qi)動(dong)的(de)目(mu)的(de),時(shi)間(jian)繼(ji)電(dian)器(qi)與(yu)電(dian)磁(ci)離(li)合(he)器(qi)則(ze)是(shi)在(zai)粗(cu)紗(sha)機(ji)停(ting)車(che)時(shi)鐵(tie)炮(pao)與(yu)筒(tong)管(guan)卷(juan)繞(rao)相(xiang)脫(tuo)離(li),筒(tong)管(guan)停(ting)止(zhi)卷(juan)繞(rao),而(er)前(qian)羅(luo)拉(la)則(ze)仍(reng)以(yi)慣(guan)性(xing)繼(ji)續(xu)輸(shu)出(chu)粗(cu)紗(sha),使(shi)用(yong)羅(luo)拉(la)與(yu)錠(ding)翼(yi)之(zhi)間(jian)的(de)粗(cu)紗(sha)又(you)一(yi)定(ding)的(de)鬆(song)弛(chi)程(cheng)度(du),防(fang)止(zhi)粗(cu)紗(sha)再(zai)次(ci)開(kai)車(che)時(shi)產(chan)生(sheng)過(guo)度(du)張(zhang)力(li)。
此(ci)種(zhong)防(fang)細(xi)節(jie)裝(zhuang)置(zhi)在(zai)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)存(cun)在(zai)嚴(yan)重(zhong)的(de)缺(que)陷(xian)。一(yi)是(shi)電(dian)抗(kang)器(qi)串(chuan)在(zai)三(san)相(xiang)回(hui)路(lu)中(zhong)的(de)一(yi)相(xiang),利(li)用(yong)三(san)相(xiang)不(bu)平(ping)衡(heng)原(yuan)理(li)來(lai)降(jiang)低(di)電(dian)機(ji)的(de)啟(qi)動(dong)力(li)矩(ju),當(dang)粗(cu)紗(sha)機(ji)啟(qi)動(dong)結(jie)束(shu)後(hou)通(tong)過(guo)時(shi)間(jian)繼(ji)電(dian)器(qi)將(jiang)電(dian)抗(kang)器(qi)短(duan)接(jie),使(shi)電(dian)動(dong)機(ji)恢(hui)複(fu)三(san)相(xiang)平(ping)衡(heng)狀(zhuang)態(tai),投(tou)入(ru)正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)。如(ru)果(guo)時(shi)間(jian)繼(ji)電(dian)器(qi)一(yi)旦(dan)出(chu)現(xian)問(wen)題(ti),就(jiu)會(hui)使(shi)電(dian)機(ji)長(chang)期(qi)處(chu)於(yu)三(san)相(xiang)不(bu)平(ping)衡(heng)運(yun)行(xing),造(zao)成(cheng)電(dian)機(ji)過(guo) 熱re而er燒shao壞huai。二er是shi停ting車che用yong的de電dian磁ci離li合he器qi的de離li合he時shi間jian是shi通tong過guo兩liang個ge時shi間jian繼ji電dian器qi配pei合he調tiao節jie來lai實shi現xian的de,使shi粗cu紗sha的de鬆song弛chi程cheng度du掌zhang握wo難nan度du較jiao大da,再zai者zhe電dian磁ci離li合he器qi的de故gu障zhang也ye較jiao高gao;因此這種防 xijiezhuangzhi,zaishijishengchanzhongnengbaochidehenshao,cushadefangxijiewentiyizhimeiyoudedaohenhaodejiejue。muqianxinxingcushajijilaojigaizaocaiyongjiaoliubianpinjishu。shizheyigongyinantideyijiejue。jingduiFA491型粗紗機改造前後成紗質量測試,啟動段粗紗條幹CV%下降2-3%,粗紗粗細節下降90%以上。
FA491高速懸粗紗機為我國近年來開發出的新型粗紗機。采用工控機、PLC及變頻器控製4台電機,分別轉動錠翼、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。效率高、可靠性高,低噪音,便於操作及維護保養。工藝適應性好,減少斷頭。最高速可達標1500rpm,實現了人機對話、停車與自動定位等新技術。是一種高水平的粗紗機。
2、漿紗機
變頻調速在漿紗機上的應用,減少了機械結構和電機。在G142xiliejiangshalaojigaizaozhongcaiyongjiaoliubianpintiaosu,jianshaoyuanshejizhongdediyizujixiewujibiansuqi,tongshishengquleyigesifudianjiheyigemansudianji。erzaimanzushangjianggongyishang,chesuyoumansu、主機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速,為車速變化調整壓力,實現漿紗上漿率均衡提供了條件。
GA308型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台變頻器、2台伺服控製器以及壓力、溫度、回潮率等傳感器。由工控機和可編程序控製器PLC控製。構成了一分布控製係統。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控製。整機受工控機的控製。此機控製精度高,性能穩定,故障率低,是一種高質量、高水平的設備。
3、棉紡織設備中應用
紡紗工藝流程中要求加工設備的電氣傳動穩定,點動、啟動及升降速都應平滑實現,這樣才能使纖維的牽伸均勻,降低重量不勻和條幹CVzhi。zaimianfangshebeidechuandongxitongzhong,doushiyoupidaiyuchilunlaichengdan,youyudiandongjiqidongyingdudeyuanyin,zaidiandongyuqidongguochengzhong,bukebimiandihuichuxianpidaidahua,chilunchongjidengxianxiang。zaijixiechuandonglunxizhong,chilunyueduo,zaochengchilunsunshangdejilvjiuyueda,yingyongjiaoliubianpinjishujiunenggouhenhaodejiejuepinghuaqidong,xiaochujixieqidongshidechongjili,shixianwujitiaosu,manzushengchangongyiyaoqiu,tigaochengshazhiliang。yingyongcijishuzaishazhipinzhongbianhuade 情況時,不需改變牙齒或皮帶輪,設備工藝轉速的改變隻需通過變頻設定就可完成。
梳棉機老機在設計方麵由於受到當時的技術條件、設備製造成本,市場需要等因素的限製不可避免的存在著一些缺陷。如A186D型xing梳shu棉mian機ji道dao傳chuan動dong係xi統tong中zhong的de電dian磁ci離li合he器qi由you於yu故gu障zhang較jiao高gao,經jing常chang造zao成cheng停ting台tai,不bu時shi出chu火huo警jing,給gei生sheng產chan效xiao率lv與yu產chan品pin質zhi量liang造zao成cheng一yi定ding的de損sun失shi,要yao保bao持chi與yu維wei護hu需xu投tou入ru大da量liang的de人ren力li與yu物wu力li。有you些xie企qi業ye慣guan性xing輪lun dianciliheqibeiqiyong。zheyangzaidaofumanzhuankuaideguochengzhongchanshengxitiao,yanzhongshichuxianpobian,mianwangladuandexianxiangyingxiangshengtiaozhiliang。youdeqiyeweibimianzhezhongxianxiang,yongbudangdecaozuobanfalaimibuyishangshebeiquexian,danyaozaochengdaliangdefeitiao,tongyangshibukequde。
改善梳棉機運行狀態的過程。A186D梳棉機為了使道夫達到升、降速平滑,在機械傳動中設計雙速電機,慣性輪、電磁離合器,用電氣加機械的手段來實現。A186E、A186F、FA201梳棉機設計中又增加了電動機的星-三角轉換這一控製環節,從而進一 步改善了升、降速斜率。FA201B、FA212梳棉機采用了交流變頻調速,從而實現了道夫升速斜率的任意調節,道夫工藝轉速的任意可變的功能。為老機改造提供一個好的範例。
對A186D老機進行交流變頻調速改造,不但提高設備性能,降低故障停台。還能提高生產效率與生條質量。
結束語
交流變頻調速技術在紡織設備上的應用是必要的,對傳統的紡織設備推廣應用也是可行的。
woguofangzhiyeguojihuamaijindejinchengzhengzaijiakuai。danyuguojixianjinshuipingbihaiyouhendadechaju,weilesuoxiaochaju,womenyingzaifangzhijixiedejidianyitihuadeshuipingshangbuduantigao,bajiaoliubianpinjishugenghaodiyingyongyufangzhijixiedekongzhizhizhong,yaobuduankaifayouwoguozizhuzhishichanquandegaozhiliang、高水平的變頻器以及交流伺服電機控製器,積極推廣智能化技術、現場總線技術,實現網絡控製,通過數顯儀表及觸摸屏實現人機對話。