变频技术在纺织工业中的应用前景

一、概述：中国纺织业的国际化正在加速，但与国际先进水平相比仍有较大差距。要缩小差距，就要不断提高纺织机械机电一体化水平。需要在国内不断开发具有自主知识产权的高质量、高水平的纺织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，实现网络化控制，便于通过人机对话通过数字显示仪表和触摸屏实现控制，促近纺织工业真正处于先进水平。其中变频技术在纺织行业中的作用有哪些呢？首先是节能。空调设备对于如今的大部分企业来说都是必备品，纺织厂也同样包括其中。当空调电机由变频调速器控制时，能够降低功耗，大大节省了功耗。根据某公司提供的数据，12台空调全年可节约电费24万余元，空调单耗平均下降6、7个百分点。其次就是简化了机构，提高了性能。我们通过利用可编程控制器或工控机来控制变频调速器实现多台电机的同步协调运行功能。这样就可以根据生产过程曲线来简化设备结构。例如说粗纱机由于采用了交流变频调速，因此就可以取消锥齿轮变速的机构，这样就可以避免出现锥齿轮变速带打滑、变速不准的问题。而在细纱机方面，在利用变频调速器后，取消了成型机构中的成型凸轮，避免了成型凸轮造成桃底停顿、桃顶冲击的现象。从而使细纱线圈的形状良好,便于下一道工序的高速退绕运行。与此同时可以利用变速调速器控制三十九个主电机的转速来控制锭子的转速，使细纱在大、中、小纱时转速发生变化，从而降低断纱率。二、交流变频技术的应用。变频器（以下简称-VFD）控制的纺织机械电机主要采用三相感应交流异步电机。以下描述了VFD的不同形式。(1)采用VFD开环控制的异步电动机调速称为V/F形式。这样的电路简单可靠，如三科变频的SKI600系列VFD等。然而，速度控制精度低0.1%，低速性能不理想。因此多用于针织机或要求不高的纺织机械。(2)采用无速度传感器矢量控制VFD，如使用三科变频的V2型VFD，无PG卡。它具有出色的低速特性。该电路结构简单，可靠性高。同时具有良好的加减速特性、扭矩特性和限流特性。调速精度可达0.2%。速度控制范围在100:1以内。适用于印染机械的调速。(3)异步电机控制采用带速度反馈的矢量变频，采用闭环变频调速。为了提高VFD的开关频率，使用了功率绝缘栅双极晶体管(IGBT)来代替一般的大功率晶体管(GTR)。它可以实现高频率响应、高精度和智能化。适用于分条整经机、浆纱机、热定型机和化纤长丝纺丝设备，调速要求高，张力和线速度恒定。在一些设备上，所需的电气部件和VFD以及控制面板和卷绕头的机械部分被集成在一起，这减小了体积并提高了可靠性。三、变频调速器在纺织行业的应用实例。变频调速器用于纺纱机械，可以说几乎应用于每一个工序。包括开清棉机、梳棉机、生条机、精梳机、并条机、粗纱机、细纱机和罗箭机等。对于织机，有浆纱机和整经机。此外，在针织机、无纺布、化纤机械和印染机械中也大量使用交流变频调速器。以下重点介绍粗纱机和浆纱机。（1）高速粗纱机：是我国近年发展起来的新型粗纱机。采用工控机、PLC和VFD控制四个电机，分别旋转飞片、滚轮、简易管和龙筋进行升降。取消了锥轮变速装置和成形装置，简化了机构。效率高、可靠性高、噪音低、操作维护方便。良好的工艺适应性和减少的断头。最高速度可达1500r/min，实现了人机对话、停车翼自动定位等新技术。这是一台高级粗纱机。（2）浆纱机：浆纱机为交流步进传动。其中，上浆槽、下上浆槽和烘缸由交流变频电机驱动，而织造轴和牵引辊单独由交流伺服变频电机驱动。总共应用了5台VFD、2个伺服控制器和传感器，如压力、温度和回潮率。由工控机和可编程控制器PLC控制。构建了一个分步控制系统。其中，PLC用于控制整机的运动和回潮率、烘房和浆池温度、灌浆辊压力等参数。整机由工控机控制。该机控制精度高，性能稳定，故障率低。它是一种高质量、高水平的设备。