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变频调速器在纺织机械中的应用实例

作者/出处: 网络 发布时间: 2017-02-17

近10年来在激烈的市场竞争中,国内外纺机厂商采用PLC控制,变频调速,机电一体化等以电子技术更多的取代传统的机械结构,提高纺机整机的可靠性、纺制质量和自动化程度,扩大品种的适应性,使用操纵简便。各纺织厂家也投资改造老设备。交流变频调速技术就是被采用较多的技术,在大多数新开发的纺织机械产品中几乎无一例外地应用了变频器。

变频器应用于纺纱机械中,可以说几乎各个工序的机械上都应用了。包括开清棉机、梳棉机、条卷机、精梳机、并条机以及粗纱机、细纱机和洛简机等。对于织造机械则有浆纱机、整经机等。另外针织机、无纺布、化纤机械、印染机械上也大量适用了变频器。

1.粗纱机

粗纱机的筒管卷绕与前罗拉的转速在开停时容易产生差异,造成粗纱张力的过大与过小,这样就很容易形成粗纱的粗细节,为了减少粗细节的产生,在粗纱机传动设计有电抗器,时间继电器加电磁离合器,统称为防细节装置。电抗器的作用是在粗纱机启动时使主电 机处于三相不平衡状态,从而降低电机的启动力矩,达到软启动的目的,时间继电器与电磁离合器则是在粗纱机停车时铁炮与筒管卷绕相脱离,筒管停止卷绕,而前罗拉则仍以惯性继续输出粗纱,使用罗拉与锭翼之间的粗纱又一定的松弛程度,防止粗纱再次开车时产生过度张力。

此种防细节装置在实际使用过程中存在严重的缺陷。一是电抗器串在三相回路中的一相,利用三相不平衡原理来降低电机的启动力矩,当粗纱机启动结束后通过时间继电器将电抗器短接,使电动机恢复三相平衡状态,投入正常运行。如果时间继电器一旦出现问题,就会使电机长期处于三相不平衡运行,造成电机过 热而烧坏。二是停车用的电磁离合器的离合时间是通过两个时间继电器配合调节来实现的,使粗纱的松弛程度掌握难度较大,再者电磁离合器的故障也较高;因此这种防 细节装置,在实际生产中能保持的很少,粗纱的防细节问题一直没有得到很好的解决。目前新型粗纱机及老机改造采用交流变频技术。使这一工艺难题得以解决。经对FA491型粗纱机改造前后成纱质量测试,启动段粗纱条干CV%下降2-3%,粗纱粗细节下降90%以上。

FA491高速悬粗纱机为我国近年来开发出的新型粗纱机。采用工控机、PLC及变频器控制4台电机,分别转动锭翼、罗拉、简管及龙筋升降,去掉了锥轮变速装置、成型装置等,简化了机构。效率高、可靠性高,低噪音,便于操作及维护保养。工艺适应性好,减少断头。最高速可达标1500rpm,实现了人机对话、停车与自动定位等新技术。是一种高水平的粗纱机。

2.浆纱机

变频调速在浆纱机上的应用,减少了机械结构和电机。在G142系列浆纱老机改造中采用交流变频调速,减少原设计中的第一组机械无级变速器,同时省去了一个伺服电机和一个慢速电机。而在满足上浆工艺上,车速由慢速、主机加升降速改造成了车速由启动道工艺车速的无间断无级调速,为车速变化调整压力,实现浆纱上浆率均衡提供了条件。

GA308型浆纱机为交流分布传动。其中上浆槽、下浆槽及烘筒为交流变频电机传动,而织轴及拖引辊为交流伺服变频电机单独传动。共适用了5台变频器、2台伺服控制器以及压力、温度、回潮率等传感器。由工控机和可编程序控制器PLC控制。构成了一分布控制系统。其中PLC用来整机的动作以及回潮率、烘房及浆槽的温度及压浆辊压力等参数控制。整机受工控机的控制。此机控制精度高,性能稳定,故障率低,是一种高质量、高水平的设备。

3.棉纺织设备中应用

纺纱工艺流程中要求加工设备的电气传动稳定,点动、启动及升降速都应平滑实现,这样才能使纤维的牵伸均匀,降低重量不匀和条干CV值。在棉纺设备的传动系统中,都是由皮带与齿轮来承担,由于电动机启动硬度的原因,在点动与启动过程中,不可避免地会出现皮带打滑,齿轮冲击等现象。在机械传动轮系中,齿轮越多,造成齿轮损伤的机率就越大,应用交流变频技术就能够很好的解决平滑启动,消除机械启动时的冲击力,实现无级调速,满足生产工艺要求,提高成纱质量。应用此技术在纱支品种变化的 情况时,不需改变牙齿或皮带轮,设备工艺转速的改变只需通过变频设定就可完成。

梳棉机老机在设计方面由于受到当时的技术条件、设备制造成本,市场需要等因素的限制不可避免的存在着一些缺陷。如A186D型梳棉机道传动系统中的电磁离合器由于故障较高,经常造成停台,不时出火警,给生产效率与产品质量造成一定的损失,要保持与维护需投入大量的人力与物力。有些企业惯性轮 电磁离合器被弃用。这样在道夫慢转快的过程中产生细条,严重时出现破边,棉网拉断的现象影响生条质量。有的企业为避免这种现象,用不当的操作办法来弥补以上设备缺陷,但要造成大量的废条,同样是不可取的。

改善梳棉机运行状态的过程。A186D梳棉机为了使道夫达到升、降速平滑,在机械传动中设计双速电机,惯性轮、电磁离合器,用电气加机械的手段来实现。A186E、A186F、FA201梳棉机设计中又增加了电动机的星-三角转换这一控制环节,从而进一

步改善了升、降速斜率。FA201B、FA212梳棉机采用了交流变频调速,从而实现了道夫升速斜率的任意调节,道夫工艺转速的任意可变的功能。为老机改造提供一个好的范例。

对A186D老机进行交流变频调速改造,不但提高设备性能,降低故障停台。还能提高生产效率与生条质量。


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