1 引言 紡織是具有悠久歷史的傳統(tǒng)工業(yè)，近年來隨著世界經(jīng)濟一體化的發(fā)展，國際市場競爭日趨激烈，當前發(fā)生的我國和歐美紡織貿(mào)易戰(zhàn)，要求限制我國紡織品進口數(shù)量，突顯出我國產(chǎn)品競爭的實力。主要原因之一就是我國紡織企業(yè)近十多年來對其裝備進行了大規(guī)模的更新和改造，使紡織品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高。除了進口大量先進的紡織機械外，國產(chǎn)紡機質(zhì)量和自動化水平也有顯著提高，對紡織業(yè)競爭實力的提升起到了關(guān)鍵作用。而紡機的進步又得以于市場的需求和現(xiàn)代電子技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展。市場對于紡織品質(zhì)量的要求愈來愈高，對市場要求反應速度也愈來愈快，花色品種也愈來愈多，傳統(tǒng)的紡織設(shè)備性能難以滿足需要，用高新技術(shù)提高設(shè)備的自動化程度是紡織品市場競爭的必由之路。 2 紡織機械自動化的幾個主要著力點 紡織機械的自動化的幾個主要著力點: （1） 保證紗、條和絲的條干均勻，保證紗、線、絲、布低張力運行，以提高成品、半成品質(zhì)量。因此，設(shè)備的速度控制極為重要，是紡織機械自動化課題的重中之重。 （2） 各種工業(yè)操作的程序控制。如粘膠機、分條正經(jīng)機、自動絡(luò)筒機、立錠式毛紡細紗機、電子多臂機、電子提花裝置、各種間歇式染色機等。 （3） 各種工藝參數(shù)的在線控制，如溫度、壓力、流量、濃度等。 （4） 各種疵點的自動檢測和消除。如異型纖維和金屬雜物檢測和排除、各類斷頭檢測，紗、布疵點檢測、緯斜檢測和矯正等。 3 應用范圍與效果 速度控制要求幾乎覆蓋了化纖、紡紗、織布（含準備）、印花、染色、整理、針織、非織造布的各個門類的設(shè)備，是控制紡織品的成品和半成品質(zhì)量的關(guān)鍵。多年來紡織機械的傳動不斷吸取新技術(shù)，以提高其性能。如變頻調(diào)速很早就用于紡織設(shè)備。早在上世紀40年代，粘膠紡絲機就采用了電錠—變頻機組的變頻調(diào)速系統(tǒng)。到70年代初，熔斷紡絲機（滌綸、錦綸）采用了靜止變頻器—永磁式同步電機變頻調(diào)速。近十幾年來由于電力電子器件的飛速發(fā)展，性能、可靠性的提高，矢量控制的出現(xiàn)，更進一步改善了變頻器的調(diào)速性能，使變頻器成為紡織設(shè)備廣泛采用的控制電源。 3.1 提高生產(chǎn)效率 為提高生產(chǎn)效率，新型紡紗設(shè)備的運轉(zhuǎn)速度提高很多，機器的啟動和制動要求平滑，以避免產(chǎn)生細節(jié)和斷頭。紡織設(shè)備因紡制的紗支和原料不同，設(shè)計速度也不一樣，所以主電機多采用變頻器控制的普通異步電機或變頻電機傳動。如面廣量大的棉紡細紗機，在紡小紗時張力較大，容易斷頭，速度需要適當?shù)托瑸榇嗽?/6極雙速電機，現(xiàn)在采用了變頻調(diào)速控制，問題得到了較好解決。梳棉機、并條機、粗紗機等主要新型棉紡設(shè)備的主電機也都用變頻電源（變頻器）供電。針織機器中，大圓機和經(jīng)編機的主電機也都采用變頻調(diào)速技術(shù)。 3.2 提高產(chǎn)品質(zhì)量 為提高成品及半成品的條干質(zhì)量（均勻度），紡紗設(shè)備采取多電機分部驅(qū)動有關(guān)部件，協(xié)調(diào)電機間速度的控制系統(tǒng)可采用多種方式，其中變頻器-交流電機控制系統(tǒng)為最多。如近年來我國一些紡織企業(yè)開發(fā)的新型粗紗機，用4臺電機分別傳動羅拉、錠翼、筒管和龍筋升降。取消了傳統(tǒng)的錐輪變速機構(gòu)、皮帶復位機構(gòu)、成形機構(gòu)、差動裝置、張力微調(diào)裝置等復雜的機械結(jié)構(gòu)。羅拉、錠翼和筒管都采用變頻調(diào)速，龍筋為伺服驅(qū)動，由工控機、伺服和變頻技術(shù)及數(shù)學模型等硬件和軟件構(gòu)成的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)粗紗機的欠伸、卷繞、成形等各種功能，提高了車速和控制精度，人機對話方面工藝參數(shù)設(shè)定和調(diào)整，受到廣大用戶的歡迎。又如新型梳棉機也實現(xiàn)了多電機分部傳動，其給棉電機、道夫電機、大壓輥電機和圈條器電機采用閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)，保證了良好的調(diào)速特性。另一種新型梳棉機采用多電機，其錫林、刺棍、蓋板、道夫均為單獨變頻器傳動，全機由變頻、伺服系統(tǒng)通過現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)棉箱給棉、到伏剝棉及圈條器等的同步運行，增加了設(shè)備的柔性化，方便了使用和調(diào)整。近期推出的緊密紡細紗有的就將錠子、前羅拉、中羅拉、鋼領(lǐng)板分別用4臺變頻器控制4臺變頻電機傳動，由可編程控制器（PLC）控制。 3.3 多臺電動機同步傳動 紡織行業(yè)有不少設(shè)備是多錠（位）的，其錠速要求一致。此類設(shè)備現(xiàn)在采用變頻器集中供電具有優(yōu)勢。如前所述的各種粘膠紡絲機都采用電錠（獨立電機）和變頻器傳動。熔融紡絲有數(shù)十個紡絲位，每個紡絲位都由計量泵、導絲盤、牽引輥等組成，并各自由一臺永磁式同步電機傳動。為了保持纖維的捻度一致，要求紡絲位不同而功能相同的電機（例如計量泵電機），必須保持完全同步運行。同時還要求同一紡絲位而功能不同的電機（例如計量泵—導絲盤—牽引輥電機）之間必須保持比例協(xié)調(diào)同步運行，以保證牽伸倍數(shù)一致。所有功能相同的電機用一臺變頻器供電。由于采用永磁式同步電機，系統(tǒng)用開環(huán)控制方式，能夠保證轉(zhuǎn)速的控制精度，而系統(tǒng)比較簡單。此外，簾子線直捻機和牽伸加捻機也都是單錠單電機變頻傳動。我國首創(chuàng)的單電機傳動紡紗器的轉(zhuǎn)杯紡紗機，其100多個紡紗器電機用一臺變頻器供電，大大簡化了傳動結(jié)構(gòu)，有利于高速。還有上世紀90年代初研制成功的電錠細紗機，有480～1000個錠子用一臺變頻器供電，省去齒輪、錠盤、錠帶（故障多發(fā)處）等多個傳動部件，減少機物料消耗。但是因為與傳統(tǒng)細紗機的價格比過高，沒有推廣。 3.4多單元同步傳動 布匹的前處理（精練、漂白、絲光）、印花、染色、后整理設(shè)備普遍采用多單元同步變頻調(diào)速，主要是保持布的低張力正常運行。如煉漂聯(lián)合機、絲光機、連續(xù)熱熔軋染聯(lián)合機等等。圓網(wǎng)和平網(wǎng)印花機的多單元同步控制也采用了變頻技術(shù)。大容量（日產(chǎn)100～200t）滌綸短纖后處理聯(lián)合機，其變頻系統(tǒng)的總裝機容量約1700～5000kW的多單元變頻傳動系統(tǒng)已經(jīng)開發(fā)成功，并銷往國內(nèi)外。 此外生產(chǎn)線中傳送物料的風機也有采用變頻供電的，以控制風量和風速，并有節(jié)電效果。 4 結(jié)束語 總之，紡織機械的速度控制非常重要，所以大量采用了變頻技術(shù)，很好地解決了生產(chǎn)中的各種要求。在紡織行業(yè)在各行業(yè)中是最先應用變頻器的行業(yè)之一，也是使用變頻器的大用戶。 轉(zhuǎn)自：變頻器世界