细纱机的变频调速

G5/1细纱机的变频调速

1．        细纱机的调速要求
由于纺纱过程中，随着纱锭大小的变化及钢领板的升降，纱线上的张力会有明显的变化，而车速的变化也对张力有决定性的影响。所以根据在不同的纺纱时间段设定不同的锭速是提高产量而不增加断头的基本方法。

2．        各种调速方式的比较
Rietar公司G5/1的基本结构是通过碟形皮带盘的张合来实现无级调速，调速的信号是由凸轮和限位开关组合来实现的。可以有大中小纱三段速。K44是一个多电机的纺纱机，而K44的调速信号是由钢领板的位置来发出的，在一小段大约10米的低速绕线后,纺纱进入设定的起始速度（依照支数不同可设为高速的80%到97%）。然后可以设定低速（高速的80%到97%），及到达此速度的钢领板低端位置（10到50mm）。纺机会沿着斜线完成这段变速。下一步要设定是高速区间应的钢领板高端位置（低位：42mm到250mm，高位：42mm到250mm）。而由低速到高速的提速过程也是斜线爬升。随后，则是降速及落纱段。这两种机器大概的纺纱方式是有12%到25%的定长区间处于低速及加速区,70%-83%的定长处于高速区,其后的5%是落纱低速。丰田细纱机的调速则更为简洁明确，完全由定长决定，可设十段速。无论那一种方式，通常采用的调速都是大中小纱三段速。而采用变频器的机器在升降速的过程较为缓和，可以避免在变速的过程中的断头。

3．        变频调速的灵活应用
虽然三段速在纺纱实践中得到了广泛的认可和应用，然而已有文献表明这也许不是最理想的纺纱方式。文[1]中阐明在钢领板逐渐上升的过程中，纱线的张力趋于减小，尾纱段则略有上升。而实际应用的文[2]也间接证明了这个结论。

如上图为文献[2]中的纺纱曲线，采用的调速方式是依据钢领板的位置作为调速信号。而有趣的结果是，大中小纱的对应的千锭时断头为1.51,5.28和15.08。随着钢领板的抬高，张力在减小，如果车速提高较小，那么断头会有明显减小。特别是大纱段，降速过早过快，断头下降就很多。也说明可以根据不同的质量及效率要求，合理地调节各段车速，才能使前后的断头趋于一致。

4．        G5/1变频改造过程及结果
首先,为了实现灵活的变频调速，选用了具有变频器，计长表和可编程程序控制器一体化的纺纱专用变频器。将其使用的碟形皮带盘，代以平皮带。为了保持合适的张紧度，不打滑也不过度张紧，使用气缸驱动的张紧轮，从而减少了设备功耗。另外，将变频器置于车尾，由车尾有风机吸风，从而有效地避免了变频器过度温升。为了充分地发挥变频器调速的功能，我们适当地调低了小纱的速度，并在中纱部分提高了速度。如下图,两种纺纱方式的对比。


图中，虚线是标准地根据大中小纱而相应采用高低速的方式。实线是改造后设定的速度曲线，而设置的原则是提高产量的同时避免断头的增加。实际纺纱过程中, 针对100支股线,配棉为70%长绒棉,30%细绒棉,这两种速度曲线下,断头率相近。千锭时断头率为20左右，棉节为每千米20到25。而实线的产量则可提高5%左右。

5．        结论
由于纱线上的张力随着大中小纱而变化,且这是一个连续不断的过程,本文充分利用变频调速的特性,通过速度的变化,能使纱线上的张力前后趋于一致。在提高产量的同时,能保证质量不受影响。

[1]棉纺手册第二分册，上海市棉纺织工业公司，纺织工业出版社，p253,1990年.
[2]变频调速技术在细纱机上的应用,棉纺织机械技术论文,佳工机电网

作者: 冯文源 新疆溢达纺织有限公司
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