概述:
中國紡織業(yè)的國際化正在加速,但與國際先進水平相比仍有較大差距。要縮小差距,就要不斷提高紡織機械機電一體化水平。需要在國內不斷開發(fā)具有自主知識產權的高質量、高水平的紡織變頻器和交流伺服電機控制器。積極推廣智能技術和現(xiàn)場總線技術,實現(xiàn)網絡化控制,便于通過人機對話通過數(shù)字顯示儀表和觸摸屏實現(xiàn)控制,促近紡織工業(yè)真正處于先進水平。其中變頻技術在紡織行業(yè)中的作用有哪些呢?
首先是節(jié)能??照{設備對于如今的大部分企業(yè)來說都是必備品,紡織廠也同樣包括其中。當空調電機由變頻調速器控制時,能夠降低功耗,大大節(jié)省了功耗。根據某公司提供的數(shù)據,12臺空調全年可節(jié)約電費24萬余元,空調單耗平均下降6、7個百分點。
其次就是簡化了機構,提高了性能。我們通過利用可編程控制器或工控機來控制變頻調速器實現(xiàn)多臺電機的同步協(xié)調運行功能。這樣就可以根據生產過程曲線來簡化設備結構。例如說粗紗機由于采用了交流變頻調速,因此就可以取消錐齒輪變速的機構,這樣就可以避免出現(xiàn)錐齒輪變速帶打滑、變速不準的問題。而在細紗機方面,在利用變頻調速器后,取消了成型機構中的成型凸輪,避免了成型凸輪造成桃底停頓、桃頂沖擊的現(xiàn)象。從而使細紗線圈的形狀良好,便于下一道工序的高速退繞運行。與此同時可以利用變速調速器控制三十九個主電機的轉速來控制錠子的轉速,使細紗在大、中、小紗時轉速發(fā)生變化,從而降低斷紗率。
二、交流變頻技術的應用。
變頻器(以下簡稱-VFD)控制的紡織機械電機主要采用三相感應交流異步電機。以下描述了VFD的不同形式。
(1)采用VFD開環(huán)控制的異步電動機調速稱為V/F形式。這樣的電路簡單可靠,如三科變頻的SKI600系列VFD等。然而,速度控制精度低0.1%,低速性能不理想。因此多用于針織機或要求不高的紡織機械。
(2)采用無速度傳感器矢量控制VFD,如使用三科變頻的V2型VFD,無PG卡。它具有出色的低速特性。該電路結構簡單,可靠性高。同時具有良好的加減速特性、扭矩特性和限流特性。調速精度可達0.2%。速度控制范圍在100: 1以內。適用于印染機械的調速。
(3)異步電機控制采用帶速度反饋的矢量變頻,采用閉環(huán)變頻調速。為了提高VFD的開關頻率,使用了功率絕緣柵雙極晶體管(IGBT)來代替一般的大功率晶體管(GTR)。它可以實現(xiàn)高頻率響應、高精度和智能化。適用于分條整經機、漿紗機、熱定型機和化纖長絲紡絲設備,調速要求高,張力和線速度恒定。在一些設備上,所需的電氣部件和VFD以及控制面板和卷繞頭的機械部分被集成在一起,這減小了體積并提高了可靠性。
三、變頻調速器在紡織行業(yè)的應用實例。
變頻調速器用于紡紗機械,可以說幾乎應用于每一個工序。包括開清棉機、梳棉機、生條機、精梳機、并條機、粗紗機、細紗機和羅箭機等。對于織機,有漿紗機和整經機。此外,在針織機、無紡布、化纖機械和印染機械中也大量使用交流變頻調速器。以下重點介紹粗紗機和漿紗機。
(1)高速粗紗機:是我國近年發(fā)展起來的新型粗紗機。采用工控機、PLC和VFD控制四個電機,分別旋轉飛片、滾輪、簡易管和龍筋進行升降。取消了錐輪變速裝置和成形裝置,簡化了機構。效率高、可靠性高、噪音低、操作維護方便。良好的工藝適應性和減少的斷頭。最高速度可達1500r/min,實現(xiàn)了人機對話、停車翼自動定位等新技術。這是一臺高級粗紗機。
(2)漿紗機:漿紗機為交流步進傳動。其中,上漿槽、下上漿槽和烘缸由交流變頻電機驅動,而織造軸和牽引輥單獨由交流伺服變頻電機驅動??偣矐昧?臺VFD、2個伺服控制器和傳感器,如壓力、溫度和回潮率。由工控機和可編程控制器PLC控制。構建了一個分步控制系統(tǒng)。其中,PLC用于控制整機的運動和回潮率、烘房和漿池溫度、灌漿輥壓力等參數(shù)。整機由工控機控制。該機控制精度高,性能穩(wěn)定,故障率低。它是一種高質量、高水平的設備。