近10年來(lái)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，國(guó)內(nèi)外紡機(jī)廠(chǎng)商，采用PLC控制，變頻調(diào)速，機(jī)電一體化等以電子技術(shù)更多的取代傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高紡機(jī)整機(jī)的可靠性，提高紡制質(zhì)量和自動(dòng)化程度，擴(kuò)大品種的適應(yīng)性，使用操縱易便。各紡織廠(chǎng)家也投資改造老機(jī)設(shè)備。這里面有一個(gè)采用較多的技術(shù)-交流變頻調(diào)速技術(shù)。

交流變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

交流變頻調(diào)速技術(shù)近二十年來(lái)在一些技術(shù)先進(jìn)的國(guó)家得到迅速的普及推廣，并在電子拖動(dòng)中逐步占據(jù)主導(dǎo)地位，形成了電力電子學(xué)理論。電力電子學(xué)就是使用電子半導(dǎo)體元件進(jìn)行電力變頻和控制的技術(shù)。1973年美國(guó)電氣學(xué)會(huì)在其主辦的電力電子學(xué)大會(huì)上，將電力電子學(xué)定義為：是研究電氣電子和控制的邊緣領(lǐng)域的技術(shù)學(xué)科。電力電子學(xué)是本來(lái)不適用于調(diào)速的交流異步電動(dòng)機(jī)，具有和直流電動(dòng)機(jī)一樣的調(diào)速性能。

交流變頻調(diào)速傳動(dòng)的特點(diǎn)：

1.可以使普通異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。
2.啟動(dòng)電流小，減少電源設(shè)備容量。
3.啟動(dòng)平滑,消除機(jī)械的沖擊力,保護(hù)機(jī)械設(shè)備。
4.對(duì)電機(jī)具有保護(hù)功能,降低電機(jī)的維修費(fèi)用。
5.具有顯著的節(jié)電效果。

由于交流變頻調(diào)速傳動(dòng)技術(shù)具有上述特點(diǎn)，已開(kāi)始取代直流調(diào)速裝置，成為現(xiàn)代電氣傳動(dòng)的發(fā)展方向。

交流變頻技術(shù)在棉紡織設(shè)備中推廣應(yīng)用的必要性：
紡紗工藝流程中要求加工設(shè)備的電氣傳動(dòng)穩(wěn)定，點(diǎn)動(dòng)、啟動(dòng)及升降速都應(yīng)平滑實(shí)現(xiàn)，這樣才能是纖維的牽伸均勻，降低重量不勻和條干CV值。在棉紡設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)中，都是由皮帶與齒輪來(lái)承擔(dān)，由于電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)硬度的原因，在點(diǎn)動(dòng)與啟動(dòng)過(guò)程中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)皮帶打滑，齒輪沖擊等現(xiàn)象。在機(jī)械傳動(dòng)輪系中，齒輪越多，造成齒輪損傷的機(jī)率就越大，應(yīng)用交流變頻技術(shù)就能夠很好的解決平滑啟動(dòng)，消除機(jī)械啟動(dòng)時(shí)的沖擊力，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求，提高成紗質(zhì)量。應(yīng)用此技術(shù)在紗支品種變化的 情況時(shí)，不需改變牙齒或皮帶輪，設(shè)備工藝轉(zhuǎn)速的改變只需通過(guò)變頻設(shè)定就可完成。

交流變頻技術(shù)在紡織設(shè)備中的應(yīng)用

1.交流變頻調(diào)速在新型國(guó)產(chǎn)棉紡設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用。在2000年第七屆中國(guó)國(guó)際紡織機(jī)械展中，F(xiàn)A201B梳棉機(jī)、FA326并條機(jī)、FA423粗紗機(jī)、FA710 高速并條機(jī)、FA231倍捻機(jī)均采用變頻調(diào)速。新型國(guó)產(chǎn)細(xì)紗機(jī)F1513系列、 F0128系列采用PLC，可編程序控制，變頻調(diào)速、紡紗全程可根據(jù)設(shè)定程序進(jìn)行調(diào)速紡紗。特別是EJM128JL型細(xì)紗機(jī)1008錠，錠速可按10段變頻調(diào)速控制。FA716并紗基礎(chǔ)集體變頻調(diào)速，還可使用后不同品種需要，實(shí)行單錠，分組或分段變頻調(diào)速，適應(yīng)棉毛等多品種并紗卷繞的要求。

2.梳棉機(jī)變頻改造的應(yīng)用。

(1).梳棉機(jī)老機(jī)在設(shè)計(jì)方面由于受到當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件、設(shè)備制造成本，市場(chǎng)需要等因素的限制不可避免的存在著一些缺陷。如A186D型梳棉機(jī)道傳動(dòng)系統(tǒng)中的電磁離合器由于故障較高，經(jīng)常造成停臺(tái)，不時(shí)出火警，給生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量造成一定的損失，要保持與維護(hù)需投入大量的人力與物力。有些企業(yè)慣性輪電磁離合器被棄用。這樣在道夫慢轉(zhuǎn)快的過(guò)程中產(chǎn)生細(xì)條，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)破邊，棉網(wǎng)拉斷的現(xiàn)象影響生條質(zhì)量。有的企業(yè)為避免這種現(xiàn)象，用不當(dāng)?shù)牟僮鬓k法來(lái)彌補(bǔ)以上設(shè)備缺陷，但要造成大量的廢條，同樣是不可取的。

(2).改善梳棉機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程。A186D梳棉機(jī)為了使道夫達(dá)到升、降速平滑，在機(jī)械傳動(dòng)中設(shè)計(jì)雙速電機(jī)，慣性輪、電磁離合器，用電氣加機(jī)械的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)。A186E、A186F、FA201梳棉機(jī)設(shè)計(jì)中又增加了電動(dòng)機(jī)的星-三角轉(zhuǎn)換這一控｜制環(huán)節(jié)，從而進(jìn)一步改善了升、降速斜率。FA201B、FA212梳棉機(jī)采用了交流變速調(diào)速，從而實(shí)現(xiàn)了道夫升速斜率的任意調(diào)節(jié)，道夫工藝轉(zhuǎn)速的任意可變的功能。為老機(jī)改造提供一個(gè)好的范例。

對(duì)A186D等老梳棉機(jī)進(jìn)行交流變頻改造，不但提高設(shè)備性能，降低故障停臺(tái)。還能提高生產(chǎn)效率與生條質(zhì)量。

3.粗紗機(jī)變頻改造的應(yīng)用

取代防細(xì)節(jié)裝置。粗紗機(jī)的筒管卷繞與前羅拉的轉(zhuǎn)速在開(kāi)停時(shí)容易產(chǎn)生差異，造成粗紗張力的過(guò)大與過(guò)小，這樣就很容易形成粗紗的粗細(xì)節(jié)，為了減少粗細(xì)節(jié)的產(chǎn)生，在粗紗機(jī)傳動(dòng)設(shè)計(jì)有電抗器，時(shí)間繼電器加電磁離合器，統(tǒng)稱(chēng)為防細(xì)節(jié)裝置。電抗器的作用是在粗紗機(jī)啟動(dòng)時(shí)使主電機(jī)處于三相不平衡狀態(tài)，從而降低電機(jī)的啟動(dòng)力矩，達(dá)到軟啟動(dòng)的目的，時(shí)間繼電器與電磁離合器則是在粗紗機(jī)停車(chē)時(shí)鐵炮與筒管卷繞相脫離，筒管停止卷繞，而前羅拉則仍以慣性繼續(xù)輸出粗紗，使用羅拉與錠翼之間的粗紗又一定的松弛程度，防止粗紗再次開(kāi)車(chē)時(shí)產(chǎn)生過(guò)度張力。

此種防細(xì)節(jié)裝置在實(shí)際使用過(guò)程中存在嚴(yán)重的缺陷。一是電抗器串在三相回路中的一相，利用三相不平衡原理來(lái)降低電機(jī)的啟動(dòng)力矩，當(dāng)粗紗機(jī)啟動(dòng)結(jié)束后通過(guò)時(shí)間繼電器將電抗器短接，使電動(dòng)機(jī)恢復(fù)三相平衡狀態(tài)，投入正常運(yùn)行。如果時(shí)間繼電器一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)使電機(jī)長(zhǎng)期處于三相不平衡運(yùn)行，造成電機(jī)過(guò)熱而燒壞。二是停車(chē)用的電磁離合器的離合時(shí)間是通過(guò)兩個(gè)時(shí)間繼電器配合調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，使粗紗的松弛程度掌握難度較大，再者電磁離合器的故障也較高；因此這種防 細(xì)節(jié)裝置，在實(shí)際生產(chǎn)中能保持的很少，粗紗的防細(xì)節(jié)問(wèn)題一直沒(méi)有得到很好的解決。目前新型粗紗機(jī)及老機(jī)改造采用交流變頻技術(shù)。使這一工藝難題得以解決。經(jīng)對(duì)FA413型粗紗機(jī)改造前后成紗質(zhì)量測(cè)試，啟動(dòng)段粗紗條干CV%下降2-3%，粗紗粗細(xì)節(jié)下降90%以上。

4.細(xì)紗機(jī)變頻改造的應(yīng)用

(1) 細(xì)紗斷頭原因較多，在排除空調(diào)、機(jī)械、操作及清潔工作不良、筒管不良、粗紗不良等因素后，采用變頻調(diào)速后細(xì)紗斷頭率可降低30％左右（見(jiàn)表1）。表1說(shuō)明，無(wú)論與本機(jī)臺(tái)比，還是與相鄰機(jī)臺(tái)比斷頭都降低。對(duì)比數(shù)據(jù)中，小紗斷頭數(shù)尚不明顯，其原因是工藝上小紗段降速時(shí)間較短，尚未脫離紡紗張力峰值較大的區(qū)域，工藝上可進(jìn)一步調(diào)節(jié)。
A512型細(xì)紗機(jī)加裝變頻調(diào)速裝置前后紡紗斷頭測(cè)試

(2) 變頻調(diào)速對(duì)成紗毛羽的影響

據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，廣東湛江棉紡廠(chǎng)在紡紗生產(chǎn)中，細(xì)紗錠速在小紗時(shí)從11 900 r／min增大至13 950 r／min，錠速增加17.22％，毛羽值H由4.10 mm增至4.53 mm，增幅10.50％；中紗錠速增加14.4％，毛羽值H增加17.28％；大紗錠速增加10％，毛羽值H增加17.1％。我廠(chǎng)在同粗紗、同錠條件下也測(cè)出毛羽數(shù)隨錠速呈正比例增加，所得結(jié)論與上吻合。

細(xì)紗機(jī)采用變頻調(diào)速后，紡紗毛羽測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。設(shè)定小紗、大紗降速10％，中紗增速5％。由表2可知，采用變頻裝置后，各紗段毛羽都減少，其中小紗毛羽減幅達(dá)38.12％。