變頻調(diào)速技術(shù)在細紗機上的應(yīng)用-對斷頭的影響

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1、變頻調(diào)速技術(shù)在細紗機上的應(yīng)用作者：江蘇省蘇州新蘇綸紡織公司繆定蜀?0前言變頻器作為一項成熟的高新技術(shù)在細紗機上的應(yīng)用日趨加快?，F(xiàn)有的國內(nèi)外細紗機均已配備或可配備變頻調(diào)速裝置，其主要優(yōu)勢在于能夠根據(jù)一落紗的大、中、小紗張力變化規(guī)律實現(xiàn)自動無級變速，優(yōu)化紡紗條件，以盡可能地保持紡紗各階段的張力穩(wěn)定，對進一步降低斷頭，減少毛羽，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)，降低能耗和減輕值車工勞動強度都將起到積極作用。此外，變頻調(diào)速有利于加強紡織廠機電一體化和計算機推廣應(yīng)用，實現(xiàn)在線檢測、顯示和控制，提高工藝過程的控制精度，保證質(zhì)量，實現(xiàn)現(xiàn)代企業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)管理。1變頻調(diào)速的調(diào)整方式細紗機利用變頻器調(diào)節(jié)錠子速度快慢，無論是進口機型

2、或國產(chǎn)機型通常有兩種形式。一種較常見的是定長制方式，即按不同紡紗號數(shù)所紡的滿紗總長劃分為十點，設(shè)定長度區(qū)間，每個區(qū)間根據(jù)實際生產(chǎn)中的斷頭情況來設(shè)置相應(yīng)的錠子速度，達到減少斷頭的目的。該方式設(shè)置較為精細，但在更改品種時則需全部重新設(shè)置，工藝調(diào)整不簡便。另一種則是定位制方式，即根據(jù)實際紡紗中鋼領(lǐng)板級升在大、中、小紗幾個主要位置段設(shè)置相應(yīng)速度來減少斷頭，從更換品種上講，調(diào)整方便，也較直觀。本文介紹的細紗變頻裝置即為定位制形式。2紡紗張力變化特點錠子在恒速運轉(zhuǎn)時，一落紗的斷頭分布是小紗最多，大紗次之，中紗最少。細紗卷繞高速回轉(zhuǎn)形成氣圈，氣圈在不同紡紗階段的波動影響紡紗張力的大小，是造成斷頭多少的直接

3、因素。弄清一落紗中氣圈張力的變化特點對控制紡紗張力平穩(wěn)變化，減少斷頭十分關(guān)鍵。（1）紡紗張力與錠子速度的關(guān)系：紡紗張力與錠子速度呈拋物線關(guān)系，即當(dāng)錠速增大時，紡紗張力隨著增大，且錠子速度愈高，紡紗張力增加幅度更大。（2）一落紗中紡紗張力的變化：在始紡空管時紡紗張力最大，是因為氣圈最長而卷繞直徑偏小。隨著鋼領(lǐng)板上升，氣圈張力趨小，但在管底成形完成前后出現(xiàn)氣圈凸形最大，張力最不穩(wěn)定，造成鋼絲圈運動也不穩(wěn)定。管底成形完成之后，卷繞直徑的變化對紗條張力影響起著主要作用，鋼領(lǐng)板位置在上升（小直徑處）時紡紗張力大，氣圈凸形小。鋼領(lǐng)板位置在底部（大直徑處）時紡紗張力小，氣圈凸形大。中紗階段是紡紗張力和氣圈

4、形狀最穩(wěn)定階段。大紗滿紗前氣圈凸形較平直，但高度過小時紡紗張力有急劇回升現(xiàn)象，且失去對張力的調(diào)節(jié)作用，張力不穩(wěn)定。紗線卷繞每次作短動程升降，且上升慢，下降快。經(jīng)用張力儀測定，在鋼領(lǐng)板由上轉(zhuǎn)向下的瞬間，張力峰值出現(xiàn)突變，這時氣圈形態(tài)變化也較大，易引起斷頭及捻度傳遞不勻。3調(diào)速與紡紗張力的匹配根據(jù)一落紗中紡紗張力的變化規(guī)律，通過調(diào)整錠速來對之進行控制。變速位置主要控制三個方面：一是大紗、小紗卷繞小直徑時采用較低的錠速；中紗卷繞大直徑，張力小，可采用較高的錠速；二是對鋼領(lǐng)上升及下降中張力突變部位可進行相應(yīng)變速；小紗上升時紡紗張力漸小，錠速可適時增快，下降時張力漸大，可減慢錠速；三是空筒管開車生頭時

5、，張力波動大，采用適宜接頭的低速運行。本系統(tǒng)生頭速度選擇為工藝速度的84％，如過低反而造成接頭困難。管紗成形全過程中降低錠速最好不要超過工藝速度的10％，因錠速過低會影響管紗成形，從而造成退繞不良。如降速幅度較大時，也要適當(dāng)加重鋼絲圈，對平衡全過程紡紗張力、改善成形與減少毛羽均有利。本系統(tǒng)變頻調(diào)速是通過改變預(yù)設(shè)頻率數(shù)值來改變錠子速度。由于頻率變化與錠速基本呈線性關(guān)系（扣除錠帶滑溜率等因素），頻率數(shù)值增減百分比即視作錠速變化百分比。頻率變化基準(zhǔn)值為50Hz。變頻裝置上有顯示窗口及數(shù)據(jù)輸入平臺，按不同紡紗段變速要求，依據(jù)圖1中對應(yīng)的頻率比乘以頻率基準(zhǔn)值，按順序（即對應(yīng)紡紗時間或紡紗位置）輸入頻率

6、實際值即可。紡紗整個過程每一對應(yīng)位置的頻率及頻率變化的速率均可顯示，一目了然。大紗、中紗、小紗及鋼領(lǐng)板上下位置的轉(zhuǎn)換是通過傳感器輸入的信號經(jīng)PLC計算、比較后完成的。圖1細紗紡紗變頻示意圖4變頻調(diào)速在細紗紡紗過程中的作用4.1變頻調(diào)速對紡紗斷頭的影響細紗斷頭原因較多，在排除空調(diào)、機械、操作及清潔工作不良、筒管不良、粗紗不良等因素后，采用變頻調(diào)速后細紗斷頭率可降低30％左右（見表1）。表1說明，無論與本機臺比，還是與相鄰機臺比斷頭都降低。對比數(shù)據(jù)中，小紗斷頭數(shù)尚不明顯，其原因是工藝上小紗段降速時間較短，尚未脫離紡紗張力峰值較大的區(qū)域，工藝上可進一步調(diào)節(jié)。表1A512型細紗機加裝變頻調(diào)速裝置前后

7、紡紗斷頭測試注：第一落紗195min，第二落紗200min；A512型細紗機錠子數(shù)408錠；變頻參數(shù)：生頭頻率35Hz，小紗頻率45Hz，中大紗頻率47.5Hz～50Hz，中大紗頻率47Hz～52Hz，大紗頻率45Hz。4.2變頻調(diào)速對成紗毛羽的影響據(jù)有關(guān)文獻報道，廣東湛江棉紡廠在紡紗生產(chǎn)中，細紗錠速在小紗時從11900r／min增大至13950r／min，錠速增加17.22％，毛羽值H由4.10mm增至4.