細紗機與變頻技術

鄧靖

【摘 要】因為變頻技術能夠實現軟啟動與無級調速，并具有節能效果，所以，近年來，變頻技術已經被廣泛應用在細紗機中，從而有效提高了細紗機的生產效率與產品的質量?；诖耍疚闹饕獙㈥U述變頻技術與細紗機的相關內容。

【關鍵詞】細紗機;變頻技術;優勢;影響

【中圖分類號】： TS103.23+1.1? ?【文獻標識碼】A

近年來，我國的變頻技術持續發展，在這個過程中，變頻器被作為一種新的技術應用在細紗機中，從而不但實現了無極變速，而且也優化了紡紗條件，有效減少了斷頭與毛羽，實現了優質高產的目的。細紗是紡織的最后一道工序，它是將粗紗紡成具有一定的線密度、符合質量標準或客戶要求的細紗，供捻線、機織或針織所使用。細紗工序的主要任務是：在細紗的生產過程中，將粗紗條均勻地拉長抽細到細紗所要求的線密度，并把牽伸后的須條加上適當的捻度，使成紗具有一定的張力、彈性、光澤和手感等物理機械性能。

1、變頻技術在細紗機上的應用優勢

對于傳統的細紗機而言，電機直接起動沖擊較大，速度的調節通過更換齒數不同的齒輪來實現，而且不可能實現無級調速，生產效率低、斷頭率高，而且加工產品比較單一，缺乏競爭力;新式細紗機使用變頻技術拖動不僅能夠無極調速，而且還有以下優勢：

（1）變頻調速可在提高產量基礎上減少斷頭，或在保持現有產量情況下較明顯減少小紗、大紗的斷頭。

（2）錠子速度調節范圍更廣，翻改品種快捷方便，無需更換皮帶盤。

（3）對某些紡紗有一定難度的品種如強捻紗、包芯紗、麻棉紗及高檔精梳產品，通過變速選擇生產過程最佳點，可最大程度提高單產，減少斷頭。

（4）采用變頻技術控制主電機可最大潛力挖掘電機的無功功率，充分利用和提高功率因數，從而達到節電的目的。

（5）細紗斷頭的減少可使值車工人擴大看臺、減少用工、為節約生產成本提供了可能。

（6）通過變頻降速對減少小線毛羽效果較好，有利于減小大、中、小紗毛羽值的極差，具有潛在的商業價值。

（7）變頻技術與設備上的PLC及計算機局域網可連為一體，監視在線生產及質量情況。

2、變頻器對細紗機產量的影響

棉紡細紗機產量的提升與紡紗速度關系密切，而紡紗速度的提高又受到紡紗斷頭的限制。在實際的紡紗過程中，在紡紗速度不變的情況下，紗線在紡紗的不同階段所受張力也不同，即小紗最大，大紗次之，中紗最小。如果能夠根據一落紗中各階段的張力變化規律實現錠子轉速的自動調整，盡可能地保證紡紗各階段的張力恒定，將一落紗過程中的張力曲線矯正為恒張力曲線，就可以同時做到小紗、大紗階段基本無斷頭，中紗階段又可以提高紡紗速度的目的，從而使產量、質量同步提高。在這種情況下，就應該將變頻技術使用在細紗機中，例如，在新型細紗機中，對于變頻技術的合理使用實現了優質高產、降低能耗和減輕擋車工勞動強度的目的。根據細紗紡紗時張力與錠子速度的關系，即當錠速增大時紡紗張力隨著增大，且錠子速度越高則紡紗張力增加值就越大，因此，相關的工作人員可以通過調整錠速來控制紡紗張力，并使紡紗過程的張力變化近似于恒定，從而也就能夠按照實際的需求，實現對于細紗機紡紗運轉過程中變錠速的有效控制，確保紗線在各個階段所受張力趨于恒定，從而有效地降低細紗的斷頭率，提高細紗機的生產效率，最終達到提高細紗產量和質量的目的【1】。

3、變頻技術對紗線質量的影響

3.1細紗錠速對成紗伸長的影響

由于紡紗張力隨錠速的提高而增加，因此成紗斷裂伸長率與紡紗錠速有關，錠速增高，紗線斷裂伸長率減小。原因是錠速增加雖然對成紗的斷裂強力無明顯影響，但因紡紗張力隨之增加，因此紗線斷裂伸長率有隨之下降的趨勢，如果采取適宜的調速方法保持紡紗張力平穩，則在高速下紗線斷裂伸長率將不會受到明顯的影響。

3.2變頻器對成紗毛羽的影響

毛羽會隨著錠速的加快而增加。在一落紗中的毛羽分布和紗線張力一樣，管紗上層區域的毛羽明顯比下層區域少，原因是紗線的氣圈形態不同，紗線所受的張力也不同，紗線與卷繞器材的摩擦效果便不同。使用變頻技術后，可以同時對錠速進行優化控制，最終保證了紗線張力恒定和小、大紗的氣圈形態，從而減小了成紗的毛羽差異。

3.3錠速對條干尤其是粗、細節的影響

錠速優化后對紗線的條干及粗細節有一定的影響。紡制細號紗時，應該要提高重視度，否則會因為大量的細節而導致成紗斷頭，在生產中如果合理優化錠子曲線，將會有效減少成紗的條干和粗細節【2】。

4、變頻技術對細紗機能耗的節約

變頻技術對細紗機能耗的影響也較大，特別是表現在節電方面。細紗機產量的提升和效率的提高，大大降低了用電能耗。例如，某公司的紡二分廠有24臺FA506型老細紗機，存在電機老化、故障率高、能耗高、效率低、產量低、工藝調整麻煩等問題，采用變頻技術后，長期跟蹤記錄，發現有以下特點：第一，降低原細紗機的能耗，最少可降低20%左右的耗電量;第二，產量可提高近10%。第三，提高產品的質量，千錠時斷頭率降低，減少了許多突發性紗疵。第四，節省擋車工的時間可用來做清潔工作。

從這一案例中能夠看出，使用變頻技術以后的節電效果相對更好，應該被大范圍推廣與應用。

5、在細紗機中使用變頻技術的要點

雖然目前變頻技術已經被廣泛應用在細紗機中，但是，使用的時間尚且相對較短，這主要是因為：（1）細紗車間要求24小時連續生產，必須做到長時間無故障運行。（2）變頻器要適應高溫高濕，飛花短絨較多的環境（各廠空調狀況差異大） 【3】。

通過生產實踐 ，變頻技術在使用中需注意以下幾點 ：第一，變頻器容許的功率與配制的細紗機主機功率要有20%的余地，否則，會因為機臺間機械傳動阻力差異及工藝上壓力調整等因素而使得變頻器符合過重或者是過載停車。第二，變頻器本身有散熱片風道和風扇進行冷卻 ，但在實際的使用過程中，如直接用于細紗車間，會造成風道很快堵塞無法正常工作 ，甚至會過熱停車。比較有效的解決辦法是應增加一套簡易過濾裝置， 值車工定時做清潔，非常簡便、可靠。第三，細紗車間在高溫高濕季節的溫度通常在30 ℃～ 35 ℃，而變頻器工作允許的環境溫度為40 ℃，能夠滿足細紗工作環境溫度要求。第四，變頻器可根據參數調整報警系統，具有120%、1 min 過載能力， 可在尚未出現停車前發現問題，并預先處理，對變頻器起著可靠的保護作用。第五，細紗錠子速度通常高達 15 000 r/min 左右 ，變頻器變速啟動與傳統電機啟動不同。如啟動時間過長或鋼領板位置不當 ，均可能造成開車后斷頭明顯增加， 甚至無法開車。通過對變頻器模塊參數的優選則可達到最少的斷頭效果。

6、結束語

總之，在變頻技術持續發展的過程中，其已經在各行各業中得到了廣泛應用。對于細紗機來說，通過使用變頻技術能夠有效提高機器設備的生產質量與生產效率，并能夠優化紡紗環境，減少紡紗過程中斷頭與毛羽的數量，從而也就能夠幫助紡紗企業得到更多的經濟效益，促使紡織企業實現進一步發展。

【參考文獻】

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[3]扈昕瞳，張玉井，孟婥，孫以澤.編織錠子放線速度對紗線張力調控的建模與影響[J].紡織學報，2017（06）.