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<P> <STRONG>[摘要]</STRONG> 傳統細紗機由于其運行轉速是通過更換皮帶盤來實現的，不能實現運轉過程中的變速，因此造成小紗及大紗階段產生較高斷頭率，損失原料，并影響紗線的產量及質量。采用變頻調速器可實現細紗機的無級變速，使紗線在各個階段所受張力恒定，從而提高產值量。</P>
<P><STRONG> 一、概述</STRONG></P>
<P> 細紗機是紡紗過程中的最后一道工序，精紡機械的運行時間最長，且需要強驅動力。由于該道工序的好壞直接影響到紗線的質量和產量，選擇細紗機傳動用電氣元件是重要的關鍵。細紗斷頭是細紗生產最主要的危害，它是細紗生產實現優質高產低耗大卷裝的主要障礙，是提高勞動生產率和設備生產率的絆腳石。</P>
<P> 我們知道，以前國產細紗機普遍是不調速的，針對不同品種，通過選用不同的皮帶盤來確定錠子的轉速，這類細紗機其紗線在不同階段所受張力如下：</P>
<P> 圖中虛線為某一品種細紗適應的最佳張力<BR> A 為紡紗速度過高時細紗所受張力曲線（轉速為n1）。<BR> B 為采用最佳皮帶盤紡紗時所受張力曲線（轉速為n2）<BR> C 為紡紗速度過低時細紗所受張力曲線（轉速為n3）</P>
<P> 從以上張力曲線圖我們可以看出，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是不同的。小紗時所受張力最大，中紗時所受張力最小，大紗時所受張力又比中紗大。</P>
<P> 如選用n1的速度紡紗（曲線A），由于紗線所受張力大于所能承受的張力，生產時會產生很多的斷頭，從而影響產品的質量，使消耗增大。如采用n3的速度紡紗（曲線C）雖斷頭率較低，但產量又會受到很大影響，產量偏低。從圖中可以看出，選用速度n2（曲線B）較為理想。因此選用合適皮帶盤達到最佳紡速是保證細紗生產的關鍵。</P>
<P> 但即使選擇好了最佳工藝速度，仍存在著小紗、大紗時斷頭較多，中紗時存在著“速度損失”。如果能使紡紗速度在小、中、大紗時做不同調整，將張力曲線B矯正為恒張力曲線（即圖中虛線），則可同時達到小紗大紗時基本無斷頭，中紗速度得以加快的目的，使產量、質量同步提高。設備能夠高效，方便地紡高支紗，以增強產品在市場上的競爭力，提高產品附加值。</P>
<P><STRONG> 二、細紗機變頻調速恒張力運行的實現</STRONG></P>
<P> 采用變頻調速器控制細紗機的主傳動電機，可方便地達到以上目的。一九九四年我們采用日本SANKEN電機株式會社研制的新型低噪音、多功能變頻調速器SAMCO—L系統，開發了滿足細紗機運行的特殊功能，使紡紗速度自動按以下工藝曲線運行。</P>
<P> 因為張力與轉速成近似的反比關系，小紗和大紗時，適當地降低轉速，可減小細紗所受張力。中紗時，使轉速高于原不調速時的轉速（此時張力仍低于所能承受的最大極限張力），彌補原不調速時的“速度損失”，以提高產量。</P>
<P> 改變紡紗品種時，只需通過變頻器鍵盤改變5個參數，即可改變以上工藝曲線。</P>
<P> CD 41=小紗運行轉速 n1 CD141=小紗運行時間 T1<BR> CD 42=中紗運行轉速 n2 CD142=小紗運行時間 T2<BR> CD 43=大紗運行轉速 n3 <BR> （以上數據可用密碼保護，使無關人員無法隨意改變）</P>
<P> 由于小、中、大紗階段直接反映在細紗錠子上，這三個階段無明顯的分界點，無法測量，我們采用紡紗時間取代。針對一般品種細紗，小紗階段大約需要1-2.5小時，中紗階段約5-8小時，大紗階段約1-2小時。具體數據由經驗豐富的車間工藝員來設定。需要注意的是，大紗階段的時間是不確定的。實用中我們設定CD143為最大數值65000秒（約18小時），當一落紗紡完時，變頻器停止輸出，落紗信號有效，使變頻器的圖形運轉程序復位。這樣上新的一落紗時，變頻器便又從小紗階段開始運行了。改造后的細紗機電氣控制如圖3。</P>
<P><STRONG> 三、改造效果</STRONG></P>
<P> 通過控制回路的設計，采用SAMCO—L系列變頻調速器改造的細紗機，可保證擋車工按以前的操作程序操作，操作臺不做任何改動。同時具有中途停車、紡滿自停、自動倒捻等原有功能。突然停電時變頻器內部的工藝曲線依然存在，并可記憶此時的工藝速度及運行時間（自動記憶工藝斷點）。在電網恢復正常后，電機可軟起動到達停電時的工藝點，并繼續完成工藝曲線，如圖4。</P>
<P> SAMCO—L系列變頻器有較強的狀態顯示能力，運行時可顯示當前所處的工作點，即處于哪一個階段（小紗、中紗、大紗），當前錠子的轉速，本階段運行還剩多少時間。便于企業進行產質量監測和管理，并可實現不停機交接班（可統計產量）,如圖5。</P>
<P> 采用變頻調器更便于設備管理及設備保護變頻器可對電動機做過電流、過負載、過電壓、欠電壓、短路、接地等各種保護，并可顯示故障點。變頻器可實現設備軟起動及無級變速，在提高成紗質量的同時，也延長了設備及電機的使用壽命，減少了電動機起動時對電網的沖擊，提高了功率因數，節電率一般在10-35%之間。</P>
<P> 河南省某毛紡織廠采用SAMCO—L系列LF—15K變頻器改造了全廠15臺B583細紗機，接線很簡單，除變頻器外，只增加了一只微動開關（用于落紗復位）。擋車工普遍反映很好，細紗斷頭率下降了70%，同時產量約增加10%，電機電流由28A左右下降為21A左右。</P>
<P> 內蒙某毛紡廠、南京某毛紡廠七十年代末引進的意大利COGNTEX細紗機，原調速方式為改變皮帶輪的傳動直徑實現變速。整個調速裝置有許多微動開關，機械配合也極為復雜。由于使用年限已過，調速部分已無法工作，而國外生產廠家已無備件供應，產品質量無法保證。采用SANKEN公司LF-22K變頻器改造細紗機后，將原有調速裝置全部拆除，紡紗過程的轉速大小按工藝人員設定的工藝曲線運行，一改過去的動態調速而為靜態調速。據統計僅節電率即達35%，30KW電機電流由58A下降為28-35A。由于工藝曲線參數可以鎖定，避免了以前部分擋車工為趕產量隨意改變車速的現象，更便于生產管理。因原有設備剎車裝置早已損壞，每次紡滿停車時，有較多無法使用的尾紗，消耗較為嚴重。我們又為該廠制做了留尾紗裝置，保證了在鋼領板下降到底時，錠子也剛好停轉，大大減少了原料消耗，僅此一項，每臺細紗機每年即可節約數千元，經濟效益頗為可觀。</P>
<P> 隨著國內外變頻調速器的發展，許多變頻器廠家的新產品已有自動圖形運轉功能，如日本三懇IHF系列，日本富士G9S和G11S系列，日本明電VT210S系列。由于這些變頻器的定時單元數值為0.1-6500.0秒，用于細紗機控制時需要在中紗階段多采用幾個定時單元。但用于高支紗時可能總累積時間不夠，需改用PLC控制變頻器來實現。</P>
<P><STRONG> 參考文獻</STRONG></P>
<P> 1．《SAMCO-L變頻器使用說明書》 日本SANKEN</P>
<P> 2．《紡織廠電氣控制技術》 張深基編 中國紡織出版社</P>
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