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臺達變頻器VFD-F在自動絡(luò)筒機的節(jié)能應(yīng)用

中達電通股份有限公司

中達電通股份有限公司向陽

【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。　

圖1 絡(luò)筒機在紡紗工藝流程中的位置

　　二．絡(luò)筒機基本工序

　　絡(luò)筒(又稱絡(luò)紗)是織前準備的第一道工序，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?或長絲)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。

圖2 典型的自動絡(luò)筒機

　　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，同時影響空氣負壓大小和用量。

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

第三代后期自動絡(luò)筒機負壓風(fēng)機由變頻器控制，負壓傳感器實時檢測負壓風(fēng)道負壓，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,其負壓傳感器會及時采集當時負壓值,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,以保證負壓準確維持在設(shè)定值上，保證紗頭捕捉迅速有效，達到節(jié)能恒負壓控制的目的。

　　按絡(luò)筒機中負壓風(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%。

項目

無變頻

使用變頻后

結(jié)論

裝機功率

27.5 KW

27.5 KW

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風(fēng)機功率

15.0 KW

15.0 KW

-----

吸風(fēng)負壓

65mbar（峰值）

50 mbar（恒定）

恒定負壓，吸紗穩(wěn)定

平均運行功率

26.5 KW

21.3KW

整機節(jié)能22.6%；風(fēng)機節(jié)能41%