采用普傳變頻器實現(xiàn)細紗機恒張力自動紡紗控制
摘要] 傳統(tǒng)細紗機由于其運行轉速是通過更換皮帶盤來實現(xiàn)的,不能實現(xiàn)運轉過程中的變速,因此造成小紗及大紗階段產(chǎn)生較高斷頭率,損失原料,并影響紗線的產(chǎn)量及質量。采用變頻調速器可實現(xiàn)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(chǎn)值量。
一、概述
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(chǎn)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(chǎn)最主要的危害,它是細紗生產(chǎn)實現(xiàn)優(yōu)質高產(chǎn)低耗大卷裝的主要障礙,是提高勞動生產(chǎn)率和設備生產(chǎn)率的絆腳石。
我們知道,以前國產(chǎn)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不同,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。
如選用n1的速度紡紗由于紗線所受張力大于所能承受的張力,生產(chǎn)時會產(chǎn)生很多的斷頭,從而影響產(chǎn)品的質量,使消耗增大。如采用n3的速度紡紗雖斷頭率較低,但產(chǎn)量又會受到很大影響,產(chǎn)量偏低。選用速度n2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(chǎn)的關鍵。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(chǎn)量、質量同步提高。設備能夠高效,方便地紡高支紗,以增強產(chǎn)品在市場上的競爭力,提高產(chǎn)品附加值。
二、細紗機變頻調速恒張力運行的實現(xiàn)
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。我們采用普傳科技研制的新型低噪音、多功能變頻調速器系統(tǒng),開發(fā)了滿足細紗機運行的特殊功能。
因為張力與轉速成近似的反比關系,小紗和大紗時,適當?shù)亟档娃D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(chǎn)量改變紡紗品種時,只需通過普傳變頻器鍵盤改變5個參數(shù),即可改變以上工藝曲線。小紗運行轉速 n1小紗運行時間 T1中紗運行轉速 n2 小紗運行時間 T2大紗運行轉速 n3
(以上數(shù)據(jù)可用密碼保護,使無關人員無法隨意改變)
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(shù)據(jù)由經(jīng)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。實用中我們設定為最大數(shù)值65000秒(約18小時),當一落紗紡完時,普傳變頻器停止輸出,落紗信號有效,使普傳變頻器的圖形運轉程序復位。這樣上新的一落紗時,普傳變頻器便又從小紗階段開始運行了。
三、改造效果
通過控制回路的設計,采用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。突然停電時普傳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(wǎng)恢復正常后,電機可軟起動到達停電時的工藝點,并繼續(xù)完成工藝曲線,如圖4。普傳變頻器有較強的狀態(tài)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(yè)進行產(chǎn)質量監(jiān)測和管理,并可實現(xiàn)不停機交接班(可統(tǒng)計產(chǎn)量)。
采用變頻調器更便于設備管理及設備保護普傳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。普傳變頻器可實現(xiàn)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(wǎng)的沖擊,提高了功率因數(shù),節(jié)電率一般在10-35%之間。
河南省某紡織廠采用普傳普傳變頻器改造了全廠15臺B583細紗機,接線很簡單,除普傳變頻器外,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(chǎn)量約增加10%,電機電流由28A左右下降為21A左右。內蒙某毛紡廠、南京某紡廠七十年代末引進的意大利某細紗機,原調速方式為改變皮帶輪的傳動直徑實現(xiàn)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(chǎn)廠家已無備件供應,產(chǎn)品質量無法保證。采用普傳公司高性能普傳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(tài)調速而為靜態(tài)調速。據(jù)統(tǒng)計僅節(jié)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(shù)可以鎖定,避免了以前部分擋車工為趕產(chǎn)量隨意改變車速的現(xiàn)象,更便于生產(chǎn)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,每臺細紗機每年即可節(jié)約數(shù)千元,經(jīng)濟效益頗為可觀。