細紗機是紡紗過(guò)程中把半成品的粗紗或條子經(jīng)牽伸、加拈、卷繞成細紗成品紗的紡紗設備,是棉紡行業(yè)的主要設備。細紗的產(chǎn)量和質(zhì)量決定了整個(gè)紡紗工藝中各道工序的整體質(zhì)量。
細紗機的生產(chǎn)單元是紗錠,一般以每千錠小時(shí)的產(chǎn)量來(lái)衡量細紗機的生產(chǎn)水平,紡紗廠(chǎng)生產(chǎn)規模是以擁有細紗機的錠子總數來(lái)表示的。而細紗機又是紡紗生產(chǎn)中耗能最多的機器。
因此,努力提高細紗機的生產(chǎn)效率、降低細紗機的斷頭率、降低能耗、提高自動(dòng)化控制水平,成為棉紡廠(chǎng)增產(chǎn)降耗、提高效益的一種手段,同時(shí)也為電機傳動(dòng)、自動(dòng)化應用領(lǐng)域帶來(lái)新的機遇。
細紗機羅定電機及速度控制系統,有下面這幾種方式:
2.1.多極電機+工頻電源繼電器控制:通過(guò)改變電機極數來(lái)實(shí)現工藝速度的調整,調速范圍窄、無(wú)法滿(mǎn)足工藝提高的要求,并且系統維護工作量比較大。
2.2.交流異步電機+變頻器:通過(guò)變頻調速,調速比較方便,調速范圍寬,但異步電動(dòng)機存在一定轉差,羅拉的速度會(huì )有一定的波動(dòng)、速度響應也稍慢一些。再有普通異步電動(dòng)機的效率和功率因數也不是太高,存在一定的功率損耗。
2.3.永磁同步電機+永磁專(zhuān)用變頻器:通過(guò)變頻調速,調速方便,調速范圍比較寬,永磁電機的效率比較高、功率因數高、速度穩定,無(wú)功損耗比較低。
相比之下第三種傳動(dòng)系統用于細紗機效果最好,生產(chǎn)效率高、又節能,但是,相對設備投入較高,因此,大多紡織企業(yè)采用第二種交流異步電機+變頻器的控制方案。
三、細紗機變頻器設計要求及特點(diǎn)3.1.由于紡織現場(chǎng)環(huán)境差棉絮較多,變頻器在使用過(guò)程中會(huì )出現風(fēng)扇被棉絮堵塞的現象,造成風(fēng)扇損壞而導致變頻器過(guò)熱等故障發(fā)生。普傳科技結合細紗機現場(chǎng)的情況,基于PI500系列高性能矢量變頻器的基礎上,研制開(kāi)發(fā)了一款PI500 XXXG3N系列變頻器,這款變頻器無(wú)散熱風(fēng)扇,靠現場(chǎng)風(fēng)道提供的風(fēng)來(lái)散熱,。該產(chǎn)品經(jīng)過(guò)現場(chǎng)驗證溫升符合設計標準,運行效果滿(mǎn)足客戶(hù)需求。
3.2.PI500 XXXG3N系列變頻器的特點(diǎn)
采用了DSP為核心的控制單元,實(shí)現高速高性能控制。三種速度控制方式:V/F控制、無(wú)PG矢量控制、帶PG矢量控制。支持異步電機和永磁同步電機的矢量控制,準確的電機參數自學(xué)習。無(wú)感矢量下可以實(shí)現低頻0.5HZ/150%的轉矩輸出,低速大轉矩,轉矩脈動(dòng)小。簡(jiǎn)易PLC功能,可以實(shí)現最多十六段速度控制。先進(jìn)的熱管理技術(shù)、無(wú)風(fēng)扇設計、適應40℃環(huán)境溫度。法蘭安裝,安裝維護方便。內置485通訊接口、易用的上位機軟件、實(shí)現與上位機聯(lián)網(wǎng)通訊、支持多種通訊。三防漆涂層處理,適應各種惡劣環(huán)境。
3.3.PI500 XXXG3N變頻器圖片
4.1.現場(chǎng)測試結果
4.2.現場(chǎng)應用圖片:
5.1.提高了產(chǎn)量。雖然在小紗和大紗時(shí)降低了5%-8%的速度(目的是降低斷頭率),但在中紗時(shí)根據車(chē)況提高5%-15%的速度,而中紗的長(cháng)度占整個(gè)細紗長(cháng)度的80%,也就使紡紗的整體速度提高了近10%,大大提高了錠子的有效運轉時(shí)間,提高了細紗機的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。產(chǎn)量也就提高了近10%。
5.2.提高了產(chǎn)品質(zhì)量。利用變頻器控制速度波動(dòng)小,從而降低斷頭率,因斷頭的減少擋車(chē)工可以將節省的時(shí)間用來(lái)作清潔工作減少了許多突發(fā)的紗疵,提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
5.3.節約原料。斷頭減少后接頭回花減少,皮輥花也相應減少,也就是節約了返工浪費的原料。
5.4.更改工藝方便。自動(dòng)化程度提高,降低勞動(dòng)強度更換品種或調節轉速時(shí),不需更換皮帶盤(pán),直接修改變頻器參數就可以實(shí)現。
5.5.對某些紡紗有一定難度的品種如強捻紗、包芯紗、麻棉紗及高檔精梳產(chǎn)品,通過(guò)變速選擇生產(chǎn)過(guò)程最佳點(diǎn),可最大程度提高單產(chǎn)、減少斷頭。
5.6.采用變頻器+異步電機的驅動(dòng)方式,可最大潛力挖掘電機的無(wú)功功率,充分利用和提高功率因數,從而達到節電的目的。細紗機功率因數從原來(lái)的0.71提高至0.92降低了無(wú)功電流,降低了線(xiàn)路損耗,節省了電能。
5.7.細紗斷頭減少,值車(chē)工可以增加看臺數、減少了用工數量、節約了人力成本。
5.8.設備故障率降低,減少設備故障造成的停工停產(chǎn)的損失,相對提高了產(chǎn)量,降低設備維護成本。
5.9.變頻器無(wú)散熱風(fēng)扇管理,減少了變頻器由于風(fēng)扇的故障導致變頻器故障的幾率,提高設備的工作效率。