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4. 主要紡織機械對變頻器的需求
由於近幾年紡織行業技術改造的主要投入在擴展生產能力,加之紡織機械技術更新快,目前變頻器80%以(yi)上(shang)是(shi)由(you)紡(fang)織(zhi)機(ji)械(xie)廠(chang)采(cai)購(gou)配(pei)套(tao)在(zai)主(zhu)機(ji)設(she)備(bei)中(zhong),再(zai)銷(xiao)售(shou)給(gei)最(zui)終(zhong)用(yong)戶(hu)紡(fang)織(zhi)生(sheng)產(chan)廠(chang)家(jia)的(de)。我(wo)們(men)對(dui)變(bian)頻(pin)器(qi)需(xu)求(qiu)量(liang)分(fen)析(xi)隻(zhi)聚(ju)焦(jiao)於(yu)這(zhe)個(ge)配(pei)套(tao)市(shi)場(chang),或(huo)稱(cheng)為(wei)OEM市場。不過紡織設備幾乎24小時連續工作,損壞和老化的速度快,另外90年代初期上馬的不少電氣係統已進入報廢期,因此變頻器在紡織廠還有一定的改造市場,而且所占比例將會逐年增加。
據作者調查分析,2003年國內紡織化纖機械主機廠對變頻器的采購需求約6億元,由於紡織工藝複雜、機械品種繁多,按紡紗、織造、染整和化纖類整理其需求份額如圖4所示。
下麵按紡紗、織造、染整和化纖機械對變頻器的需求分別介紹:

4.1. 紡紗機械
紡紗機械負責將棉、毛、麻、絲和化學纖維原料進行除雜、開鬆、牽伸成為均勻柔韌的細紗。工藝流程和主要設備見圖5。

大部分紡織設備對傳動調速要求一般,保持一定的微張力卷繞控製特性,通用的V/F控製變頻器基本滿足要求:
1) 調速電機功率範圍0.75~37kW;
2) 啟動過程要求平穩,變頻器啟動頻率設置盡量低;
3) 製動過程要求快速,平穩;
4) 可編程的多段速度輸出;
5) 多電機級聯運行要求速度同步;
6) 為使紗均勻地繞在錠子上,要求擺頻,即紡織專用三角波頻率輸出;
7) 配合自調勻整控製係統,對於高速或高性能的並條機需要矢量閉環控製變頻器或伺服驅動係統。
雖然近年來空調的引進,清花部分原料采用管道運輸使紡紗車間的工作環境有所改善,但大部分紡紗車間仍然是高噪音、高溫和多塵絮,這就要求變頻器具有更強的惡劣環境下的適應能力。
紡紗機械除了高速並條機、轉杯紡機有部分進口外,基本都實現國產化。對變頻器的總體要求是可靠性高、低成本,小型化。
4.2. 織造機械
織造機械負責將纖維紗加工成布匹、線繩或針織品。絡筒、整經、漿紗是織布前的準備工藝。工藝流程和主要設備見圖6。

織zhi布bu車che間jian和he撚nian線xian車che間jian的de工gong作zuo條tiao件jian與yu紡fang紗sha車che間jian相xiang似si,其qi中zhong織zhi布bu機ji的de噪zao音yin更geng大da。針zhen織zhi機ji的de工gong作zuo環huan境jing相xiang對dui好hao一yi些xie,但dan大da園yuan機ji一yi般ban將jiang變bian頻pin器qi安an裝zhuang在zai機ji器qi本ben體ti上shang,這zhe對dui變bian頻pin器qi的de抗kang振zhen動dong能neng力li有you一yi定ding要yao求qiu。
織造機械要求變頻器具備的功能和性能:
1) 調速電機功率範圍0.2~22kW;
2) 單錠絡筒、針織機、整經機要求故障和定長(或滿軸時)自動停機;
3) 絡筒、並紗、撚線機要求變頻器具有擺頻功能;
4) 平滑啟動和快速製動;
5) 漿紗機要求調速範圍大,張力恒定,多電機同步調速。
自動絡筒機、高gao速su無wu梭suo織zhi機ji以yi及ji高gao檔dang繡xiu花hua機ji仍reng然ran有you大da量liang的de進jin口kou,國guo內nei主zhu機ji廠chang正zheng在zai努nu力li開kai發fa新xin產chan品pin,迫po切qie需xu要yao低di成cheng本ben的de小xiao功gong率lv變bian頻pin器qi和he無wu刷shua直zhi流liu驅qu動dong係xi統tong配pei合he。相xiang信xin這zhe部bu分fen的de變bian頻pin器qi需xu求qiu量liang將jiang有you較jiao大da增zeng長chang空kong間jian。
4.3. 染整機械
染整機械是布匹和紗線後道處理設備。按工藝要求可分為煉漂、染色、印花、整理等工序,在每道工序中,根據加工織物的不同要求,又進行若幹單元操作。其中煉漂包括坯布準備――燒毛――退漿――煮煉――漂白――絲光――熱定型等工序,新的設計已將這些工序過程組合到退煮漂聯合機中。工藝流程和主要設備見圖7所示。

yibanderanzhengshebeiduichuandongtiaosuyaoqiuyiban,danfangxiangbukeni,pingwenqidonghetingche,duodanyuantongbu,danjianxieshiransejiheyinhuajizeyaoqiujiaogao。ranzhengshebeidegongzuohuanjingshigaowenhechaoshi。
1) 調速電機的功率範圍1.5~30kW,十幾千瓦以上的占多數;
2) 間歇式染色機要求調速範圍寬,張力卷繞控製,快速正反轉;
3) 印花機要求調速範圍寬,平滑快速起製動,對花定位高精度(定位驅動多采用伺服係統);
4) 水洗機負載慣性大,要求變頻器快速製動;
5) 後整理線的多電機傳動要求速度同步精度高,張力控製;
6) 一些場合要求變頻器采取公共直流母線方案,以省去製動電阻以及能量損耗。
中國紡機協會指出2003年洗滌、漂白、染色機和後道整理機器有9000台6.3億美元的進口,金額幾乎與國產設備的銷售額相當,說明染整設備的國產化道路依然寬闊,市場增長空間大。
4.4. 化纖機械
化纖機械包括紡絲機、後處理生產線、彈力絲機、非織造布生產線等。工藝流程和主要設備示意見圖8。

紡絲機是關鍵設備,分長絲紡絲機和短絲紡絲機,工作原理相同。紡絲機將化纖原料如滌綸、錦綸、丙綸、氨綸、複合,高溫溶化,送料鼓風機加壓,從計量泵吹出絲,再通過熱牽伸輥和高速卷繞頭紡出絲。短絲後加工生產線包括多道牽伸、高溫定型、疊絲、卷曲、烘幹、切斷和打包,產品主要用於輪胎等工業用途或摻到棉花中混紡,長絲後加工生產線有牽伸、絡筒以及彈力絲機等,產品主要用於非織造布、線繩和針織品的生產。非織造布生產線由鋪網、熱軋、收卷組成。
相對紡織染整機械,化纖機械對變頻器的性能和功能指標要求更高,而工作的環境條件也要好一些。
1) 功率範圍:0.75-280kW,公共整流裝置的功率到800kW;
2) 要求采用公共直流母線方案;
3) 紡絲機采用永磁同步機驅動,保證各驅動點轉速高精度同步;
4) 牽伸電機在運行和停止時都要求保持化纖絲的張力恒定,變頻器應具有零伺服功能和張力卷繞控製功能;
5) 上下雙輥分別驅動的熱軋機要求負荷平衡控製功能。
最近2年,化纖機械的增長速度一直明顯高於一般紡織機械,特別是汽車輪胎、房地產高速增長的帶動,化纖產品供不應求。2003年的化纖機械進口高達4.9億美元,為了減少進口,國內的各大主機廠正處於消化、吸收、改進、創新的過程,新的工藝、新的產品和新的傳動方案不斷出現,這給變頻器廠家帶來新的機會。
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