浅谈变频技术在纺织机械中的应用

刘东强

摘 要：变频调速技术不仅能够有效保证生产质量，同时能够提升生产效率，在节约人力的同时还能够有效地减少生产成本。纺织产业在我国具有重要地位，且市场对于纺织产品也有较大的需求量，在这种情况下，将变频技术应用在纺织行业当中，通过将变频技术应用到纺织机械中，实现工作水平的提升以及减少单位产出能耗，具有较高的应用价值以及使用意义。该文就变频技术在纺织机械上的应用进行一定的研究。

关键词：變频技术；纺织机械；纺织行业

中图分类号：TS103 文献标志码：A

1 变频技术

1.1 应用特点

在设备运行中，变频技术的应用特点包括第一，简化传动机构。能够使用该电机直接进行调速驱动，取消了齿轮、链轮以及带轮等传动件，取代了传统机构象锥形轮以及铁炮等装置，简化传动机构，实现机电一体化目标；第二，调速范围广。变频器通常的调速范围在1︰100～1︰1000，可以在实际生产中联系工作需求进行选择，同时具有较高的精度，能够达到0.5 %以内；第三，响应速度快。在具体应用中，变频器能够快速响应，对定时停机进行设定，按照慢速、快速方式进行启动，在反复切换的过程中具有较低的噪声以及较小的冲击，能够实现同步开关机；第四，转矩变化小。在对转矩控制模式进行应用的情况下，即能够实现恒功率以及转矩变频，通常在变速转矩方面变化不大。同时，其在实际应用中也具有较好的保护作用，能够对电机过流、过热以及短路等进行保护，以此降低维修费用。

1.2 驱动特性分类

在纺织机械电机中，变频器主要应用的是三相感应交流异步电机：第一，在具体应用中，开环控制异步电机调速即为V/F形式。对于该形式电路来说，其在实际应用中具有可靠、简单的特点，但在调速精度以及调速范围方面存在不足，经常应用在对性能要求不高的纺织机械当中；第二，应用无速度传感器矢量控制器。在具体应用中，该变频器在低速性能方面具有较好的表现，具有较高的可靠性以及加速特性等，适合应用在纺织印染机械设备的调速当中；第三，带速度反馈异步电机，按照闭环方式实现变频调速目标。在实际应用过程中，用功率绝缘栅双极型晶体管替代普通大功率管，以此提升变频器开关频率，能够实现高精度、智能化以及高频响应目标，适合应用在具有较高性能要求的纺织机械当中。

2 具体应用

2.1 应用模式

在具体应用中，变频技术的主要模式包括第一，对传统速度调整进行取代。在纺机运行过程中，可以调整产量、风速以及日常调速，包括调整重量偏差以及牵伸偏差等，可以在不对齿轮进行调换情况下直接进行调整；第二，能够对传动件进行直接的驱动，在对传动结构进行简化的基础上，实现机电一体化目标；第三，通过应用变频调速以及电脑控制技术组成随机控制以及高精度同步系统，以此保证不同电机在实际应用中具有较好的匹配性，能够对生产工艺的运转与协调进行直接控制，以此实现优质、低耗以及高产要求。

2.2 实际应用

在具体纺织行业生产中，变频技术在以下设备运行过程中具有较好的应用效果。

第一，并条机。普通并条机运行过程中，主要是一台电机按照多轴的方式转动，一台设备通常具有十几个传动轴，结构较为复杂，在实际传递动力时具有较大的摩擦损耗，不仅在工艺调整方面存在一定的不便，且在驱动效率方面也存在不足。而改造后的并条机则具有多电机独立驱动的特点，使用变频技术进行调速，在对机构进行简化的基础上提升驱动效率，能够获得降耗的成效。在现今很多的并条机中，都去掉了带轮以及齿轮等，而是通过具有较小功率的变频机直接进行驱动处理，具有节能且高效的特点。开关车方面，能够实现稳步变速，能够瞬时停机，保持前后端速度的同步性，有效改善条干均匀度，同时，能够自调匀推行变频调速，能够进行闭环控制，在对响应速度进行提升的情况下实现对产品质量的有效改善。

第二，精梳机。在纺机当中，精梳机可以说是其中精密程度最高的设备类型。在传统精梳机当中，其通过主电机进行传动，以此控制分梳、前身以及给棉分离等方面的运动。整个设备具有较多的组件与零件，需要使用多个带轮与齿轮进行传动，在调整以及安装方面都具有十分复杂的特点，具有较高的技术要求，在实际运行中具有较大的耗电量，且容易发生故障，无论是在维修方面还是制造方面都具有较高的费用。整个设备按照周期性进行往复运动，具有较大的传动力矩以及惯性力，在运行中容易产生振动以及磨损情况。在新的发展需求下，结合变频调速技术与电脑编程控制，对不同环境、不同设备进行定时以及定位处理，以此提升工艺参数以及适应性，同时能够对机械结构进行有效的简化，对机电一体化目标进行实现。在设备运行中，能够按照分离接合、小卷喂入等方式单独驱动处理，统一使用电脑进行控制。对于分离以及钳板等运动，则可以通过雕刻机等变频器技术应用方式实现目标，具体来说，可以对V/F控制方式进行应用，以此实现不同方向的运动控制目标，保证在实际生产中相关工艺能够按照曲线进行运动，以此起到对机械控制进行替代的效果。

第三，粗纱机。在纺机运行过程中，无锥轮粗纱机可以说是目前对变频调速技术应用最为成熟的设备类型，且具有较好的应用发展前景。在整个设备中，其对龙筋升降、锭翼以及牵伸等变频调速系统进行了使用，在运行中通过计算机集中控制，在对机械传动结构进行简化的基础上实现机电一体化目标，有效提升了产品的产量与质量，同时较大地降低了能耗。在运行中，不同变频器可以联系产品需求对产量、粗纱成型以及捻度等进行调整，能够实现驱动、停机的同步控制。在设备中，对CCD张力传感器进行使用，能够根据实际生产需求实现纺纱张力的细微调整。整个设备实现了人机对话功能，可以通过触摸屏方式直接调整生产数据以及工艺参数，并在调整完成后及时储存。

第四，浆纱机。在织造工序当中，浆纱机可以说是其中非常重要的设备类型，利用变频调速方式实现上浆过程的压力、速度、温度以及回潮率等控制目标，同时也实现了包括加减速停机控制以及定长控制等。目前，我国已经有浆纱机在拖引、卷绕以及引纱等方面使用变频电机，通过闭环控制方式实现对整个开车过程的控制，保证纱线在伸长率以及张力方面具有恒定的特点，在对车速进行提升的基础上可有效减少机械故障。

3 结语

可以说，在现今纺织设备设计与运行过程中，变频技术的应用能够有效提升生产效率与稳定性，具有较高的应用价值。对此，需要在未来生产中对该技术做好把握，通过变频技术的科学应用不断提升生产水平。

参考文献

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