一、引言
在紡紗工藝中，粗紗工序有著舉足輕重的地位，隨著電力電子技術(shù)發(fā)展，采用PLC控制，變頻調(diào)速，機(jī)電一體化等技術(shù)取代傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，以新型的懸錠粗紗機(jī)逐步取代托錠粗紗機(jī)，提高紡機(jī)整機(jī)的可靠性，提高紡制質(zhì)量和自動化操作。尤其是近幾年來變頻調(diào)速技術(shù)在粗紗機(jī)上的廣泛應(yīng)用，使得粗紗機(jī)有了更為廣闊的發(fā)展前景。
二、變頻技術(shù)在粗紗機(jī)上的應(yīng)用狀況分析
根據(jù)紡紗工藝的要求，粗紗機(jī)將棉條經(jīng)羅拉牽伸后，由前羅拉出紗，進(jìn)行加捻， 然后按照卷繞成形的要求，將紗卷繞在筒管上，由于前羅拉出紗速度是恒定的，而卷繞速度是隨著卷繞直徑的增大按反比例降速，傳統(tǒng)的粗紗機(jī)采用機(jī)械式錐輪變速機(jī)構(gòu)，皮帶在上、下錐輪上移動，達(dá)到改變卷繞和升降速度，完成粗紗卷繞成形。在粗紗生產(chǎn)過程中影響成紗質(zhì)量的因素之一就是開停車及點(diǎn)動時所產(chǎn)生的細(xì)節(jié)問題。
1、單電機(jī)驅(qū)動的粗紗機(jī)
粗紗機(jī)主傳動由一臺交流異步電動機(jī)驅(qū)動，為了解決電機(jī)起動時升速太快引起粗紗的斷頭。以及停車時產(chǎn)生粗紗條干不均勻等質(zhì)量問題，傳統(tǒng)解決方案是加裝電抗器、時間繼電器和電磁離合器，統(tǒng)稱為“防細(xì)節(jié)裝置"。另外在紡制不同品種需要改變?nèi)珯C(jī)速度時，由人工替換皮帶輪方式實(shí)現(xiàn)變速。
應(yīng)用變頻技術(shù)就能夠很好的解決平滑啟動，消除機(jī)械啟動時的沖擊力，實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，滿足生產(chǎn)工藝要求，提高成紗質(zhì)量。應(yīng)用此技術(shù)在紡制不同品種變化的情況時，不需改變牙齒或皮帶輪，設(shè)備工藝轉(zhuǎn)速的改變只需通過變頻設(shè)定就可完成，但仍保留錐輪變速機(jī)構(gòu)。
目前新型粗紗機(jī)及老機(jī)改造采用交流變頻技術(shù)。使這一工藝難題得以解決。經(jīng)對FA413型粗紗機(jī)改造前后成紗質(zhì)量測試，啟動段粗紗條干CV%下降2-3%，粗紗粗細(xì)節(jié)下降90%以上。
2、多電機(jī)驅(qū)動的粗紗機(jī)
由于機(jī)械式錐輪變速機(jī)構(gòu)的傳動速度穩(wěn)定性較差，操作難度大，易引起粗紗質(zhì)量不穩(wěn)定。因而多家廠商又推出了多電動機(jī)傳動的新型粗紗機(jī)，取消了錐輪變速機(jī)構(gòu)、成形機(jī)構(gòu)、差動機(jī)構(gòu)、擺動機(jī)構(gòu)和換向機(jī)構(gòu)等，還取消了捻度、升降、卷繞、張力、成形角度等變換齒輪，
采用4臺電機(jī)分別傳動牽伸羅拉（產(chǎn)生牽伸倍數(shù)），錠翼（使粗紗繞卷到紗管上），筒管（使粗紗產(chǎn)生捻度）和龍筋升降（完成卷繞形狀）。采用4臺電動機(jī)傳動后，除簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，取消了上述機(jī)構(gòu)齒輪外，還降低了噪聲，提高了車速，減少粗紗斷頭，增加單機(jī)產(chǎn)量（主機(jī)速度提高了30%以上）保證粗紗質(zhì)量穩(wěn)定，同時改變工藝簡便、快捷。
但目前生產(chǎn)的粗紗機(jī)的單電機(jī)驅(qū)動的粗紗機(jī)占較大比重，因價格較低。多電機(jī)驅(qū)動的粗紗機(jī)，速度高、性能好，但由于價格偏高，其銷量僅占10%左右。
三、KE300A變頻器在懸錠粗紗機(jī)控制方案
1、邁凱諾KE300A變頻器特點(diǎn)
邁凱諾KE300A變頻器在現(xiàn)場懸錠粗紗機(jī)使用中，取得了效率高、故障率低等效果，得到客戶的一致認(rèn)可?？偨Y(jié)方案優(yōu)勢如下：
（1）、啟停圓滑：加速緩慢，利用S曲線加減速功能，使用電機(jī)啟停柔和，平穩(wěn)。減少機(jī)器的沖擊磨損及壞車，保護(hù)機(jī)械設(shè)備。
（2）、調(diào)速方便：通過外部電位器調(diào)整變頻器輸出頻率（轉(zhuǎn)速），無須再更換機(jī)器的變速輪。可以根據(jù)紡紗過程的不同設(shè)置不同的紡紗速度，即小紗時紡紗速度可以設(shè)置高些，大紗時要適當(dāng)降低，從而發(fā)揮粗紗機(jī)潛在的最大生產(chǎn)能力。
（3）、具有錠翼定位停車功能。
（4）、變換紡紗品種時不再更換皮帶輪只需通過變頻器設(shè)定所需的轉(zhuǎn)速即可。
（5）、啟動電流小，減少電源設(shè)備容量，具有顯著的節(jié)電效果等。
2、系統(tǒng)控制方案
主回路接線十分簡單，將三相電源接至變頻器輸入R、S、T端，將變頻器輸出U、V、W接至相應(yīng)電機(jī)的三相端子即可。在接線時需注意端子標(biāo)識，杜絕誤接或反接。詳情如下圖所示：
以上圖例中僅列舉常用控制接線配置，如需實(shí)現(xiàn)復(fù)雜功能，請參考說明書修改相關(guān)接線回路與端子功能定義。由于KE300A是標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型，大部參數(shù)可以按出廠參數(shù)設(shè)置，用戶在使用時，無需做過多的復(fù)雜設(shè)置，僅需要根據(jù)實(shí)際使用現(xiàn)場做簡單參數(shù)修改即可。
四、 使用效果
邁凱諾（Micno）KE300A變頻器在粗紗機(jī)的應(yīng)用，實(shí)際上很好地解決了粗紗生產(chǎn)過程存在問題。并且采用變頻器控制以后使系統(tǒng)控制更為簡單，控制系統(tǒng)具有多重保護(hù)，使系統(tǒng)更加安全可靠。普通粗紗機(jī)如FA421、FA423、TJFA458等都采用了變頻調(diào)速技術(shù)。
五、結(jié)束語
變頻調(diào)速技術(shù)在粗紗機(jī)的應(yīng)用是必要的，對傳統(tǒng)的粗紗機(jī)設(shè)備推廣應(yīng)用也是可行的。隨著微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展，變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展也突飛猛進(jìn)，如今，變頻調(diào)速技術(shù)的采用直接促進(jìn)了粗紗機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的快速發(fā)展，為粗紗機(jī)的高速度、高質(zhì)量、高智能化奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)，可以說，沒有變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，就沒有今天高質(zhì)量的粗紗機(jī)，粗紗機(jī)越來越高的機(jī)電一體化水平將是未來的發(fā)展方向。
