變頻技術(shù)在清梳聯(lián)合機上的應(yīng)用

張遜，陳靖芯

（1.揚州大學(xué)機械工程學(xué)院，江蘇揚州 225009；2.泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇泰州 225300）

變頻技術(shù)在清梳聯(lián)合機上的應(yīng)用

張遜1，2，陳靖芯1

（1.揚州大學(xué)機械工程學(xué)院，江蘇揚州 225009；2.泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇泰州 225300）

近年來，國內(nèi)外紡機廠商為了提高紡機的可靠性和自動化程度，大量采用了PLC控制、變頻

調(diào)速等新技術(shù)，用來取代傳統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)。文章探討了變頻技術(shù)在清梳聯(lián)合機上的應(yīng)用。

變頻技術(shù)；清梳聯(lián)合機；變頻器；變頻調(diào)速

由于高產(chǎn)梳棉機的出現(xiàn)和化纖的大量應(yīng)用，清梳聯(lián)已成為實現(xiàn)紡織廠現(xiàn)代化的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。改革開放后至今，我國相繼從德國、瑞士、意大利等國家引進清梳聯(lián)生產(chǎn)線，清梳聯(lián)采用多倉混棉機和三刺輥開清棉機，多倉混棉機向清棉機的原料傳輸是由中央處理器控制并通過兩只直流電機完成的。可是直流電機價格昂貴，且過載能力差，故障率高，后期維修費用高，可對其進行交流變頻的技術(shù)改造，改造后不會影響梳棉機喂棉控制和蓋板速度控制，對生條重量不勻和條干不勻度也不會有影響，而且可以節(jié)約設(shè)備成本，提高經(jīng)濟效益。

1 清梳聯(lián)工藝技術(shù)要覽

清梳聯(lián)工藝及設(shè)備以其合理性和先進性在國內(nèi)外得到了長足的發(fā)展，為了達到開松除雜，混和均勻，少傷纖維，少產(chǎn)生棉結(jié)，生條長、短片段重量均勻的目的，首先要在開松、分梳、除雜過程中弄清棉結(jié)、雜質(zhì)的演變規(guī)律。利用Uster公司的AFis纖維檢驗儀對清梳聯(lián)各單機在制品上進行全面測試分析，找到了清梳聯(lián)工程中棉結(jié)、雜質(zhì)的演變規(guī)律。

2 清梳聯(lián)工藝的優(yōu)勢

只有采用清梳聯(lián)，才能紡出優(yōu)質(zhì)紗。其優(yōu)點為：（1）清梳聯(lián)提高了生條、成紗質(zhì)量。（2）節(jié)約用人、用電，提高生產(chǎn)效率。（3）改善生產(chǎn)環(huán)境，降低車間噪聲和粉塵。（4）提高原棉制成本，降低配棉等級。（5）節(jié)約設(shè)備維修費用，節(jié)省占地面積等。

因此清梳聯(lián)具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟效益。目前國產(chǎn)清梳聯(lián)生條成紗質(zhì)量已達到或接近國際知名廠家清梳聯(lián)設(shè)備的質(zhì)量水平，而每套國產(chǎn)清梳聯(lián)設(shè)備投資僅為引進國際同類設(shè)備的1/2左右，而且國產(chǎn)清梳聯(lián)設(shè)備維修費較小[1]。

3 變頻技術(shù)的應(yīng)用基礎(chǔ)

清梳聯(lián)合機是紡紗工藝中一項重大變革和成就，清梳聯(lián)技術(shù)的開發(fā)和推廣應(yīng)用已經(jīng)成為了棉紡技術(shù)的關(guān)鍵。該技術(shù)有利于提高生條成紗質(zhì)量和減少細紗斷頭和回花，同時有利于提高勞動效率、節(jié)約生產(chǎn)空間、縮短工藝流程、減輕勞動強度。由于交流變頻調(diào)速傳動具有以下兩大特點：一是啟動電流小，減少電源設(shè)備容量，可以使普通異步電動機實現(xiàn)無級調(diào)速。二是啟動平滑，消除機械的沖擊力，保護機械設(shè)備，對電機具有保護功能，降低電機的維修費用，而且節(jié)電效果比較明顯。所以交流變頻調(diào)速技術(shù)得到了迅速地發(fā)展，并逐漸在電子拖動中占據(jù)主導(dǎo)地位。

4 變頻技術(shù)的實際應(yīng)用

CVT3型清棉機給棉直流電機碳刷磨損迅速，碳刷架易打火燒壞，引起電機燒壞，從而導(dǎo)致電機壽命短，經(jīng)濟效應(yīng)不高。電機銅轉(zhuǎn)子經(jīng)過多次圓整后，換向器的銅片磨損會越來越嚴重，最終會導(dǎo)致打火擊穿，同樣引起電機燒毀。CVT3型鋸齒清棉機屬于單機臺運行的設(shè)備，在整個清梳聯(lián)系統(tǒng)中處于生產(chǎn)環(huán)節(jié)的前段。在生產(chǎn)過程中，如果輸棉直流電機一旦發(fā)生損壞，就會導(dǎo)致整個棉紡生產(chǎn)線的停產(chǎn)，會造成較大地經(jīng)濟損失。因此需對該傳動系統(tǒng)進行技術(shù)改造，采用交流電機變頻調(diào)速取代原直流電機[2]。

原直流電機轉(zhuǎn)速范圍70r／min-3000r／min，變速箱的變速比為40：1，功率為0.6KW。我們采用A002型抓棉機傳動升降的電機來取代，該電機為一個帶變速箱的交流電機，其轉(zhuǎn)速為1400r／min，變速箱傳動比27∶1，功率為0．55KW，三相。變頻器采用日本三菱公司的FREQROL-Z240-ER型，功率1．5KW。原直流電機(M142)經(jīng)過變速箱變速后輸出速度的變化范圍在1.75r／min-75r／min之間。MM6型多倉混棉機下部水平輸棉簾子處有一個速度傳感器，M142直流電機變速箱輸出的速度與該傳感器的測速正好是1∶1的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)M142直流電機變速箱輸出為75r／min時，CVT3型清棉機顯示屏的速度顯示V=100%。A002型抓棉機傳動升降電機變速箱傳動比27∶1，當(dāng)交流電頻率為50HZ時，輸出速度約為52r／min左右。當(dāng)此變速箱輸出為75r／min時，也就是當(dāng)V＝100%時，變頻器輸出頻率應(yīng)該在72.5HZ左右。所以對FREQROL-Z240-ER型變頻器的頻率設(shè)置選用在0-120HZ的范圍。

將一個交流24V的中間繼電器ZJ并聯(lián)在CVT3型清棉機第一羅拉傳動電機的交流接觸器線圈的兩端，該中間繼電器的常開觸點作為向變頻器提供380V交流電源的開關(guān)。CVT3型清棉機啟動時，需要按順序依次啟動第三羅拉，第二羅拉和第一羅拉，當(dāng)?shù)谝涣_拉啟動時，同時也提供了變頻器的電源。控制電路中的模塊KSZ3輸出0-10V的調(diào)速信號電壓，用于控制模塊GMB1B以改變原M142直流電機的速度。將這一信號電壓并聯(lián)到變頻器的調(diào)速信號電壓輸入端2-5端，供變頻器調(diào)速用。模塊KSZ3輸出信號電壓的變化由DX型強力除塵器輸棉管道中的氣壓控制。將模塊GMBlB的5-6輸入端分別斷開。輸棉簾子運轉(zhuǎn)的監(jiān)測信號由模塊1KRB的4-5端分別接到變頻器的SD、SFT端，作為變頻器控制交流電機的開、停信號。

在生產(chǎn)過程中，如果棉層過厚，設(shè)備堵車，原直流電機的反轉(zhuǎn)功能才能生效，而在給棉量調(diào)節(jié)不當(dāng)時，極易發(fā)生堵車。一旦出現(xiàn)堵車，原設(shè)計的慢速反轉(zhuǎn)會因直流電機功率太小，輸棉簾子往往倒轉(zhuǎn)不動，這種情況下，只能進行人工處理，這樣既浪費時間，又影響了生產(chǎn)效率。因此我們沒有在變頻器的控制程序中輸入反轉(zhuǎn)功能，如需要電機反轉(zhuǎn)時可臨時改變交流電機的相序。經(jīng)過上述改造，清棉機整體運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，棉層厚度和給棉量控制自如，交流電機和變速箱負荷正常，調(diào)速性能和原直流電機一樣[3]。

5 結(jié)語

交流變頻調(diào)速技術(shù)克服了直流變頻調(diào)速過載能力差，故障率高的缺點,逐漸取代了直流調(diào)速，該技術(shù)可以使普通異步電動機實現(xiàn)無級調(diào)速,在現(xiàn)代紡織設(shè)備上的應(yīng)用越來越廣泛。如用到空調(diào)中使節(jié)能更顯著；用到粗紗中可以取代防細節(jié)裝置等等。而且隨著國產(chǎn)變頻技術(shù)和先進制造技術(shù)不斷進步，國產(chǎn)變頻器質(zhì)量有了較大提升，功能也不斷完善，已經(jīng)可以替代進口變頻器使用。

[1]沈天培.在梳毛聯(lián)合機上紡制混合粗紡毛紗[J].上海紡織科技,1980,(3):53．

[2]榮鴻昌.幾種引進清梳聯(lián)設(shè)備的調(diào)研分析[J].棉紡織技術(shù), 1996,(7):12-14．

[3]高宜畏.清梳聯(lián)合機工藝技術(shù)與設(shè)備創(chuàng)新探討[J].棉紡織技術(shù),2000,(1):19-27.

（責(zé)任編輯 劉紅/楊荔晴）

Frequency Conversion Technology in Blowing Carding Machine

ZHANG Xun1,2，CHEN Jing-xin2

(1.Yangzhou University,Yangzhou Jiangsu 225009;2.Taizhou Polytechnic College,Taizhou Jiangsu 225300, China)

In recent years domestic and foreign textile machinery manufacturers,In order to improve the reliability and automation of textile machinery,By a large number of PLC control,variable frequency speed control technology,used to replace the traditional mechanical structure.This paper discusses the technology of frequency conversion in blowing-carding unit application.

frequency conversion technology;carding combination machine;frequency converter;variable frequency speed regulation

TS103.7

A

1671-0142（2012）03-0066-02

張遜(1980-),男,江蘇泰州人,講師.