臺達變頻器VFD-F在自動絡(luò)筒機的節(jié)能應(yīng)用

摘 要：絡(luò)筒機作為紡紗過程中的重要設(shè)備，近年來技術(shù)革新迅速。國外全自動絡(luò)紗機在20世紀(jì)末已發(fā)展到第三代，具有精密卷繞、精密紡疊、精密定長、電子清紗、空氣捻接、在線質(zhì)量栓驗及紗疵分級、節(jié)能降耗等特點。本文基于臺達VFD-F變頻器，論述其在自動絡(luò)筒機負(fù)壓風(fēng)機節(jié)能控制上的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動絡(luò)筒機 變頻器 節(jié)能 恒負(fù)壓控制

一. 引言

　　自動絡(luò)筒機是實現(xiàn)紡織企業(yè)產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵設(shè)備，國內(nèi)市場每年有約2600臺左右的需求量，上世紀(jì)90年代初，中國自動絡(luò)筒機大部分依賴進口，主要進口機型為第二代和第三代自動絡(luò)筒機。上世紀(jì)90年中期以來，青島宏大公司和上海二紡機分別從意大利和德國引進第二代自動絡(luò)筒機技術(shù)并形成產(chǎn)量，在引進消化吸收基礎(chǔ)上，近年，兩家公司分別于自主研發(fā)了第三代自動絡(luò)筒機，并形成批量。目前我國棉紡織企業(yè)正在使用的各種絡(luò)筒機的數(shù)量大約有3萬臺。

二. 絡(luò)筒機基本工序

　　絡(luò)筒（又稱絡(luò)紗）是織前準(zhǔn)備的第一道工序，它的任務(wù)是將來自紡部的管紗或絞紗在絡(luò)筒機上加工成符合一定要求的筒子。

　　絡(luò)筒工序可以概括為以下兩點：

　　A. 由于鋼領(lǐng)直徑限制，使得細(xì)紗紗管上的容紗量十分有限，無法直接用于織造，通過絡(luò)筒工序?qū)⒃啠ɑ蜷L絲）做成大容量圈套的筒子，提供給整經(jīng)、卷緯、針織、無梭織機的供緯或漂染等工序。一般中特紗的筒子其繞長度可達10萬米左右。

　　B. 清除紗線上的某些疵點、雜技、改善紗線品質(zhì)。由紡廠運來的原紗一般有較多的外觀疵點，在通過絡(luò)筒機上的清紗裝置時，可以清除其上的絨毛，塵屑及弱紗、粗結(jié)等雜質(zhì)疵點，這樣，既可改善織物的外觀質(zhì)量，又因剔除了紗線上的薄弱環(huán)節(jié)而提高了它們的平均強度，減少了紗線的后道工序中的斷頭。

　　目前市場第三代自動絡(luò)筒機，上紗、清紗、退捻、斷紗捻接、卷繞成形均實現(xiàn)自動控制完成，除此外，其技術(shù)先進性還體現(xiàn)在：

　　a.筒紗張力均勻，密度均勻且可控;

　　b.適應(yīng)特殊卷裝要求;

　　c.筒紗長度精度的可控;

　　d.適應(yīng)各種不同紗線的絡(luò)紗;

　　e.絡(luò)筒工序?qū)崿F(xiàn)低能耗;

　　f.絡(luò)筒工藝實現(xiàn)低回絲消耗.

　　其中絡(luò)筒工序的低能耗，主要是通過風(fēng)機變頻恒負(fù)壓控制技術(shù)實現(xiàn)的。

三. 自動絡(luò)筒機能耗分析

　　自動絡(luò)筒機目前已全面實現(xiàn)單錠控制，單錠動力驅(qū)動中大量采用小功率直流無刷電機和步進電機，方便的實現(xiàn)單錠啟停控制。同時，單錠的啟停，直接影響

　　筒紗吸紗臂風(fēng)口的作用與否，同時影響空氣負(fù)壓大小和用量。

　　第二代、第三代早期自動絡(luò)筒機，負(fù)壓風(fēng)機由工頻直接驅(qū)動，風(fēng)機電機功率按最大負(fù)壓和耗氣量設(shè)計，即不管單錠絡(luò)筒啟動與否，風(fēng)機電機滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)，功耗浪費大。

　　第三代后期自動絡(luò)筒機負(fù)壓風(fēng)機由變頻器控制，負(fù)壓傳感器實時檢測負(fù)壓風(fēng)道負(fù)壓，其能根據(jù)耗氣量大小自動調(diào)節(jié)吸風(fēng)電機轉(zhuǎn)速. 如沒有或僅較少錠位動作,則吸風(fēng)電機低速運行，這時可降低風(fēng)機功耗50%以上。如在某較短時段有很多錠位同時動作,其負(fù)壓傳感器會及時采集當(dāng)時負(fù)壓值,直接傳送給變頻器控制板，通過變頻器自動運算，迅速改變電機轉(zhuǎn)速,以保證負(fù)壓準(zhǔn)確維持在設(shè)定值上，保證紗頭捕捉迅速有效，達到節(jié)能恒負(fù)壓控制的目的。

　　按絡(luò)筒機中負(fù)壓風(fēng)機所功耗比,有案例支持此項設(shè)計可使整機平均功耗最多能降低27%。

　　表1：青島宏大公司某型自動絡(luò)筒機使用風(fēng)機變頻前后功耗對比

　　負(fù)壓風(fēng)機使用變頻后，除節(jié)能外，還有如下優(yōu)點：

　　（1） 電動機從2Hz開始軟起動，對電機、空壓機、電網(wǎng)的沖擊大為減小;

　　（2） 延長了設(shè)備的使用壽命，減少了設(shè)備的維修量和維護費用;

　　（3） 進一步完善了保護功能，如熱保護、過電流、過電壓、欠電壓、短路、缺相保護等功能;

　　（4） 符合環(huán)保節(jié)能方針的要求，提升企業(yè)形象。

四. 負(fù)壓風(fēng)機變頻控制的實現(xiàn)

　　A. 基本配線 如圖3

　　B. 調(diào)試參數(shù)和說明

　　注：帶★為必需修改參數(shù)，其余為優(yōu)化參數(shù)。

　　C. 注意事項

　　目前第三代絡(luò)筒機，主控上多采取工控機和單片機形式，其系統(tǒng)抗干擾能力值得不強;使用變頻控制，配線和調(diào)試注意防干擾設(shè)計;

　　變頻器參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計，對風(fēng)機節(jié)能效果有直接影響。

五. 絡(luò)筒機變頻市場分析

　　目前世界四大自動絡(luò)筒機生產(chǎn)商：德國賜來福公司、日本村田公司、意大利薩維奧公司、中國青島宏大公司占據(jù)國內(nèi)絕大部分自動絡(luò)筒機市場。其中薩維奧公司和青宏大公司分別在山東濟寧和青島新建了大型生產(chǎn)基地。

　　由于早期我國自動絡(luò)筒機依賴進口，主要進口機型為第二代和第三代自動絡(luò)筒機，其大部分未裝備變頻風(fēng)機系統(tǒng)，其變頻節(jié)能改造市場值得關(guān)注。

參考文獻：

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