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试析纺织设备应用教学中如何掌握机电一体化当前，纺织设备的研制开发，正朝着高速化、自动化、连续化短程化、智能化的方向发展。
微电子技术和机械动作的有机结合，使纺织设备重点向三高(高质、高速、高效)发展。
机电一体化的实现，使纺织设备的自动化程度和连续化程度明显提高。
就此，谈谈在纺织设备应用教学中，如何指导学生掌握机电一体化技能。
一、引导学生了解我国纺织设备机电一体化发展的特点1 、普及了交流变频调速技术近年来各企业推出的纺织设备新产品积极地推广应用交流异步电机变频调速技术，某些特殊要求的还应用了交流伺服电机控制技术。
用于纺织机械设备的变频调速控制系统的调速方案主要有以下三种。
1)通用变频器开环控制异步电机变频调速。
此方案适用于对调速精度要求不是很高(2％一5％)、调速范围不大(10：1以内)的各种纺机设备，如针织机械和部分染整机械等。
2)无速度传感器的矢量变频器控制异步电机变频调速。
此方案工作可靠性好，适用于要求调速精度为0．5％一1．0％、调速范围在20：l以内的大部分纺织设备。
3)带速度反馈的矢量变频控制异步电机闭环变频调速。
此方案电路调速性能好，可从零转速起进行恒转矩速度控制，具有良好的动特性，适用于对调速性能要求高的纺机设备，如整经、浆纱、热定形和化纤机械等。
2 、推广了智能化控制技术各种纺织机械设备普遍采用了plc可编程控制器或ipc工控机等具有智能控制功能的控制器，这样可方便地实现：(1)各电机速度的准确控制、同步协调运转或位置的准确跟踪，如浆纱机、分条整经机、涤纶后处理机等；(2)按设定或生产要求的工艺曲线控制各机件的运动，如粗钞机等；(3)按设定或生产要求的操作程序完成加工全过程的控制，如清梳联台机卷轧染机等；(4)网络通讯。
利用plc不仅能实现一般的逻辑控制，还具备包括模拟量在内的数值处理和网络通信等功能，并可通过网络构成分布式系统，完成各种复杂的控制要求。
3、数显应用普遍各种纺机设备普遍采用了数显，如各种数显仪表、人机界面和触摸屏等。
变频器在粗纱机上的应用一、引言在纺纱工艺中，粗纱工序有着举足轻重的地位，随着电力电子技术发展，采用PLC 控制，变频调速，机电一体化等技术取代传统的机械结构，以新型的悬锭粗纱机逐步取代托锭粗纱机，提高纺机整机的可靠性，提高纺制质量和自动化操作。
尤其是近几年来变频调速技术在粗纱机上的广泛应用，使得粗纱机有了更为广阔的发展前景。
二、变频技术在粗纱机上的应用状况分析根据纺纱工艺的要求，粗纱机将棉条经罗拉牵伸后，由前罗拉出纱，进行加捻，然后按照卷绕成形的要求，将纱卷绕在筒管上，由于前罗拉出纱速度是恒定的，而卷绕速度是随着卷绕直径的增大按反比例降速，传统的粗纱机采用机械式锥轮变速机构，皮带在上、下锥轮上移动，达到改变卷绕和升降速度，完成粗纱卷绕成形。
在粗纱生产过程中影响成纱质量的因素之一就是开停车及点动时所产生的细节问题。
1、单电机驱动的粗纱机粗纱机主传动由一台交流异步电动机驱动，为了解决电机起动时升速太快引起粗纱的断头。
以及停车时产生粗纱条干不均匀等质量问题，传统解决方案是加装电抗器、时间继电器和电磁离合器，统称为“防细节装置”。
另外在纺制不同品种需要改变全机速度时，由人工替换皮带轮方式实现变速。
应用变频技术就能够很好的解决平滑启动，消除机械启动时的冲击力，实现无级调速，满足生产工艺要求，提高成纱质量。
应用此技术在纺制不同品种变化的情况时，不需改变牙齿或皮带轮，设备工艺转速的改变只需通过变频设定就可完成，但仍保留锥轮变速机构。
目前新型粗纱机及老机改造采用交流变频技术。
使这一工艺难题得以解决。
经对FA413型粗纱机改造前后成纱质量测试，启动段粗纱条干CV%下降2-3%，粗纱粗细节下降90%以上。
2、多电机驱动的粗纱机由于机械式锥轮变速机构的传动速度稳定性较差，操作难度大，易引起粗纱质量不稳定。
因而多家厂商又推出了多电动机传动的新型粗纱机，取消了锥轮变速机构、成形机构、差动机构、摆动机构和换向机构等，还取消了捻度、升降、卷绕、张力、成形角度等变换齿轮，采用4台电机分别传动牵伸罗拉（产生牵伸倍数），锭翼（使粗纱绕卷到纱管上），筒管（使粗纱产生捻度）和龙筋升降（完成卷绕形状）。
粗纱机自动化生产线的设计与优化一、引言在纺织行业中，粗纱机的自动化生产线设计和优化是提高生产效率、减少成本和改善产品质量的重要任务。
本文将介绍粗纱机自动化生产线的设计原则、主要模块以及优化方法，旨在帮助纺织企业提高生产效率和竞争力。
二、设计原则1. 人机一体化：将人工操作和机械自动化紧密结合，实现效率和质量的双重提升。
人机界面设计要简洁明了，操作便捷，以减少出错和操作繁琐的可能性。
同时，引入智能化控制系统，对生产过程进行实时监控和调整，提高生产效率和产品质量。
2. 模块化设计：将整个生产线分解为若干个模块，每个模块具有独立的功能和任务。
这样设计可以方便对生产线进行扩展和维护，同时也降低了短期内的投资压力。
每个模块都应该有足够的智能化控制和自动化功能，以减少人工干预和提高生产效率。
3. 数据化管理：引入先进的信息技术和数据管理系统，实现生产过程的自动化监控和数据采集。
通过对生产数据进行分析和挖掘，及时调整生产参数，提高生产效率和产品质量，并且能够提供依据来进行生产线的优化和升级。
三、主要模块设计1. 原料供给模块：该模块负责将原料输送到粗纱机上，可以通过自动化设备实现自动供给。
智能化的传感器和控制系统可以监测原料的供给量和质量，并按需进行调整，以确保生产线稳定运行和产品质量。
2. 粗纱机主体模块：该模块是整个生产线的核心，主要包括粗纱机的传动、控制和运行系统。
应该采用先进的自动化设备和控制技术，实现机械部件的自动化驱动和精确控制。
同时，可以通过智能化的传感器监测产品质量和生产参数，实现实时调整和优化。
3. 产品质量检测模块：该模块负责对产出的纱线进行质量检测。
可以采用光学、电子等先进的仪器设备，实现对纱线直径、强度等关键指标的实时监测。
通过对数据的分析，及时判断生产线是否正常运行，以及进行必要的调整和优化。
4. 废品处理模块：在生产过程中，由于各种原因会产生一些废品，包括断纱、破损等。
该模块负责对废品进行处理和清理，以减少对正常生产的影响。
粗纱机运行工艺及电气控制系统分析一、概况：在传统的棉纺环锭纺纱工艺中，粗纱工序有着举足轻重的地位，十多年来，在各个纺织企业，悬锭粗纱机逐渐取代了托锭粗纱机，而国内粗纱机的制造厂商，也逐渐形成了天津宏大、无锡宏源、河北太行三足鼎立的局面。
二、传统悬锭粗纱机的电气控制系统分析：FL-16、FA415、FA421、FA422、FA458型传统悬锭粗纱机，采用一个电动机通过多个传动机构，分别传动罗拉、锭翼、筒管及下龙筋升降机构，其中，罗拉牵伸机构将熟条拉长、拉细；锭翼的高速回转，给前罗拉输出的须条加上一定的捻度，使其具有一定的强度；而筒管的卷绕与下龙筋的升降运动，将粗纱卷绕成双锥形卷装，供细纱使用。
为实现粗纱卷绕，需选用不同的牵伸齿轮与捻度齿轮，使锭翼与罗拉的运转符合工艺要求，而由于筒管卷绕速度与下龙筋升降速度随着粗纱卷绕直径的增大而按一定的比例下降，需要通过曲线锥轮变速机构以及复杂的成形换向机构，来获得粗纱的双锥形卷装。
传统粗纱机的电气控制比较简单，但机械结构相当复杂，工艺变换齿轮品种多达八种，工艺调试繁琐。
传动结构如下图：三、新型悬锭粗纱机的的电气控制系统分析：进入九十年代中期，随着计算机、网络等高新技术的发展，国际上开始研制多电机型粗纱机，取消传统的锥轮变速机构和成形换向机构，简化机械结构，采用工控机或PLC和变频驱动技术，实现粗纱卷绕规律。
目前进入市场并能为用户广泛接受、使用的有：两电机传动、三电机传动，以及四电机传动型粗纱机。
两电机传动形式即：锭翼、罗拉和龙筋升降由一台变频电机传动，筒管卷绕由另一台独立的变频电机传动，需牵伸、捻度和升降三类工艺变换齿轮。
典型机种：河北太行FA425、天津宏大FA481。
他们均为二电机传动，即采用一个变速的卷绕电机(变频或同步电机)与一个相对恒速的锭翼电机(变频或同步电机)之间的同步控制，来实现粗纱卷绕，而下龙筋的升降运动与简管卷绕运动之间，仍通过传统粗纱机的机械传动方式，来完成粗纱的卷绕。
对机电一体化设备在纺织工程中应用的研究机电一体化设备是指将机械、电气、传感器等多种技术融合在一起，形成一个整体化的设备系统。
在纺织工程中，机电一体化设备主要应用在纺纱、织造、印染等工序中。
自动纺纱机、数控织机、智能印染机等都是机电一体化设备的代表。
这些设备在生产过程中能够实现自动化、智能化、精准化的操作，大大提高了生产效率和产品质量。
二、机电一体化设备在纺织工程中的优势1. 提高生产效率机电一体化设备在纺织工程中的应用能够大幅提高生产效率。
传统的生产模式中，需要大量的人力和耗时的手工操作，而机电一体化设备通过自动化和智能化的技术手段，能够快速地完成生产任务，减少生产周期，提高生产效率。
2. 降低生产成本机电一体化设备的应用能够有效地降低生产成本。
自动化生产能够减少对人力资源的依赖，降低用工成本；智能化设备能够精准控制生产过程，减少能源消耗和原材料浪费，从而降低生产成本。
3. 改善产品质量机电一体化设备的应用能够显著地改善产品质量。
由于设备具有精准的控制和监测功能，能够减少生产过程中的误差和缺陷，从而提高产品的质量稳定性和一致性。
4. 提升生产环境机电一体化设备的应用能够优化生产环境，减少对环境的污染。
自动化设备大大降低了生产过程中的噪音和粉尘污染；智能化设备能够精准控制生产参数，减少对环境的影响。
1. 向智能化方向发展随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断发展，机电一体化设备也将向智能化方向迈进。
智能化设备能够通过学习算法和自主学习，不断优化生产参数，实现自主化运作，提高生产效率和产品质量。
2. 向柔性化生产方向发展随着市场需求的不断变化，生产模式也在向柔性化方向发展。
未来的机电一体化设备将具备快速切换生产线的能力，能够灵活应对不同产品的生产需求，提高生产的适应性和灵活性。
3. 向绿色环保方向发展环境保护已经成为全球关注的焦点，未来的机电一体化设备也将向绿色环保方向发展。
设备将更加注重节能减排，采用清洁能源，减少对环境的污染，实现可持续发展。
机电一体化技术在纺织机械中的应用摘要：随着我国机械技术的不断进步，机电一体化已经在多个行业中得到了快速的发展。
在目前纺织工业快速发展的今天，其机械的高效低能耗使用是目前改进的方向，机电一体化技术能够有效的将机械与信息化技术实现良好的结合，这有助于快速的、可持续的发展。
本文针对机电一体化在纺织机械中的应用展开了详细的探讨。
希望能够为纺织机械技术的提升创造良好的条件。
关键词：机电一体化；纺织机械；应用探讨在目前，随着我国各行各业的进步下，纺织机械技术得到了不断的进步。
随着机电一体化技术的不断发展，其与纺织机械技术能够达到良好的统一。
机电一体化多样性的优势，对于不断提升纺织技术、生产流程都具有良好的作用。
与传统机械相比，纺织机械更注重其能耗的降低等方面的要求。
因此，本文针对机电一体化在纺织机械中的应用展开了详细的探讨。
1机电一体化在纺织机械中的应用优势机电一体化属于高精度的技术，可以实现现代化信息技术的融合与各项行业技术之间形成互补关系，更好的提升各行业的自动化水平。
因此机电一体化技术的应用能够有效的保证纺织机械性能的提升，有效的控制其风险发生的情况。
同时以信息化为基础，更好的对其参数进行准确分析，通过能耗的降低等方面保证目前机械的不断优化与发展。
1.1机械操作自动化在目前系统运行过程中，高速运转的槽筒对无刷直流电动机具有一定的影响。
当其对单定接头部位各想要动作实行驱动时，需要有效的保证其精度。
其中心是CPU控制单元，而CPU控制单元可以实现信息化的技术。
确定使得其工作流程能够进入计算机进行控制。
同时以CAN现场总线控制的方法与计算机信息技术不断的进行结合，即可对其相应的流程进行把控，保证其运转的各项参数能够符合实际的需求。
信息化技术可以实现各项运转参数的自动收集与分析，对于促进工作生产效率、加强纺织机械行业的整体进步具有重要的保证作用。
1.2机械变速化调频随着我国技术的不断进步，工业机械也得到了快速的发展和优化。
对机电一体化设备在纺织工程中应用的研究一、机电一体化设备在纺织工程中的应用现状1. 机电一体化设备的定义及特点机电一体化设备是指在生产设备中集成了机械、电气、电子系统和控制技术的一种设备。
它具有高度自动化、智能化、数字化等特点，能够实现生产过程的自动化、精细化管理和远程监控等功能，大大提高了生产效率和产品质量。
2. 机电一体化设备在纺织工程中的应用在纺织工程中，机电一体化设备被广泛应用于纺纱、织造、印染等方面。
在纺纱生产中，利用机电一体化设备可以实现纤维的自动送料、梳理、并集成各种传感器进行在线监测，大大提高了纺纱质量和产量；在织造生产中，利用机电一体化设备可以实现自动编织、精细调控织布质量等，提高了布匹的品质和产量；在印染生产中，利用机电一体化设备可以实现自动进料、印花、烘干等一系列工序，提高了印染产品的生产效率和质量。
二、机电一体化设备在纺织工程中的应用优势及挑战1. 优势（1）提高生产效率机电一体化设备可以实现生产过程的自动化操作，减少了人工干预，提高了生产效率和品质。
（2）节能环保机电一体化设备采用先进的节能技术，能够实现能源的高效利用，减少了能源的浪费，达到了节能环保的目的。
（3）降低成本机电一体化设备可以实现生产过程的智能化管理和远程监控，降低了人力成本、材料成本等，降低了生产成本。
2. 挑战（1）技术难度机电一体化设备需要综合运用机械、电气、电子系统和控制技术，技术要求较高，需要专业的人才。
（2）系统集成机电一体化设备需要实现多个系统的协同工作，系统集成复杂，需要克服各种技术难点。
（3）安全可靠机电一体化设备在高速运转中需要保证安全可靠性，需要严谨的设计和严格的安全标准。
三、机电一体化设备在纺织工程中的未来发展趋势1. 智能化未来机电一体化设备将更加智能化，能够实现自动化控制、智能识别、自适应调整等功能，进一步提高了生产效率和产品质量。
2. 信息化未来机电一体化设备将与信息技术深度融合，实现设备之间的联网互联，实现远程监控、智能化调度、数据分析等功能，提高了生产管理的信息化水平。
第九章粗纱机机电一体化1.了解新型粗纱机机电一体化的技术特征。
2.了解新型粗纱机传动系统数学模型的建立。
3.掌握多电动机传动粗纱机的张力控制。
4.掌握CCD张力传感器的特点及工作原理。
5.了解自动落纱的形式及工作过程。
第九章粗纱机机电一体化第一节粗纱机概述一、粗纱机二、新型粗纱机机电一体化的主要技术特征第二节粗纱机控制系统一、新型粗纱机控制系统的要求二、四电动机传动的粗纱机三、其他多电动机粗纱机传动系统四、多电动机传动粗纱机张力控制五、粗纱自动落纱与自动运输（粗细联）——思考题第九章粗纱机机电一体化一、粗纱机第一节粗纱机概述根据粗纱机的机构和作用，粗纱机可分为喂入、牵伸、加捻、卷绕和成形五个部分。
同时为了保证产品的产量和质量，粗纱机还有一些辅助机构，如清洁装置、光电自停装置、防细节装置及张力补偿装置等。
第九章粗纱机机电一体化粗纱工艺流程如图。
棉条从机后条筒引出，经分条器将诸根棉条隔开后，由导条辊和喇叭口喂入牵伸装臵。
棉条被牵伸成规定线密度的须条后，由前罗拉输出，假捻器回转使须条获得捻度而形成粗纱，粗纱穿过锭翼的顶孔和侧孔，进入锭翼导纱臂，然后从导纱臂下端引出，在压掌曲臂上绕几圈，由压掌将粗纱卷绕在筒管上。
锭翼安装在上龙筋上，锭子插入筒管中心孔，筒管安装在下龙筋上的筒管座上，以高于或低于锭翼的速度回转，筒管与龙筋之间的转速差使粗纱卷绕到筒管上，筒管在随锭翼回转的同时，又随下龙筋做升降运动，将粗纱卷绕成两端呈圆台形中间为圆柱形的粗纱卷装。
粗纱机工艺过程示意图1-下龙筋2-粗纱筒子3-压掌4-翼锭牵伸装置5-锭子6-上龙筋7-假捻器8-粗纱9-输出罗拉10-导条辊11-棉条12-棉条筒第九章粗纱机机电一体化二、新型粗纱机机电一体化的主要技术特征新型粗纱机具有高速度、大张力、大捻度、大卷装、定重量等特点，其机电一体化的主要技术特征有以下几项。
（1）电子计算机控制的多单元传动体系取代了锥轮变速及差微等机械传动系统，使复杂的机械传动系统大为简化。
实现牵伸、锭翼、筒管和龙筋升降独立驱动，运用计算机控制技术，实现多单元之间的同步匹配，精确完成粗纱的卷绕，彻底消除粗纱机开关车造成的细节。
（2）粗纱张力自动控制。
新型粗纱机上应用张力传感器（CCD）自动控制与调节卷绕张力控制系统，能够在线调整粗纱张力，不论大纱、中纱、小纱或车间温湿度的变化，经计算机控制的卷绕张力始终保持恒定，使粗纱张力差异更加理想。
（3）配备悬挂式全封闭高速锭翼，在高速旋转中避免了开式锭翼因气流大造成的纱条毛羽，飞花附入而形成的纱疵。
全封闭式锭翼上、下端都有滚珠轴承，锭翼两臂封闭成环，高速回转时不易变形，运转平稳，最高锭速达1800转/分；锭端都配有高效假捻器，假捻效果明显。
（4）粗纱机的牵伸系统有三罗拉双短皮圈式、三罗拉长短皮圈式及四罗拉双短皮圈式，目前国内外先进粗纱机多采用四罗拉双短胶圈，即D型牵伸。
D型牵伸减小了无捻区，有利于加捻的均匀度；同时提高了纤维的平行伸直度，有利于改善粗纱条干；加压方式采用较先进的弹簧摇臂加压和气动加压。
第九章粗纱机机电一体化（5）采用自动及半自动落纱技术提高自动化程度，并配有高架式运输轨道，能与细纱机配套，形成粗纱、细纱联合，提高生产率，降低了劳动强度，实现了传纱连续化及自动化。
（6）新型粗纱机增加了许多负压吸尘点，能及时清除罗拉、皮辊、皮圈等处的短绒及杂质，防止纤维缠绕罗拉等部件，并保证不出现由于积聚短绒及飞花造成的纱疵。
（7）具有精确的三定(定长、定向、定位)及自动生头功能。
（8）工艺调整简单，通过触摸屏进行参数设臵，同时可显示有关技术参数、产量、设备运行状态及设备故障，真正实现了人机对话，直观快捷。
（9）具有联网功能，便于车间管理和监控；具有故障的自诊断、显示和统计功能，便于问题的查找和维修；还具有远程诊断和监控功能。
第九章粗纱机机电一体化国内外部分最新型粗纱机的机电一体化技术特征制造厂商型号车速r/min分部传动变频/伺服控制装置张力微调装置粗细联自动落纱系统Oerlikon（德国）670机械锭速1800工艺转速1500电动机独立驱动罗拉、筒管、锭翼、龙筋升降，筒管、锭翼为每24锭一组分组驱动，全伺服或全变频控制特制CPU与触摸屏合二为一已实现粗细联内置式自动落纱系统，落纱时间4分半钟；具有断电保护；取消传统车面；无平衡系统MARZOLI(意大利)FT2DN工艺转速1500四电动机全变频控制，无差速机构，有摆动机构S7-300PLCCCD张力检测，微调（2锭）已实现粗细联外置式自动落纱系统，落纱时间4分钟；每锭装有断纱检测装置；齿条升降；经CE认证TOYOTA（日本）FL200工艺转速1500三电动机驱动锭翼、筒管、升降，有差速机构，有摆动机构，全变频控制特制CPUCCD张力检测（3锭）已实现粗细联外置式自动落纱，3.5分钟完成自动落纱，有断电保护ELECTRO-JET（西班牙）ADR工艺转速1500电动机独立驱动罗拉、筒管、锭翼、龙筋升降，筒管、锭翼为每16锭一组分组驱动，全伺服控制PLC已实现粗细联外置式自动落纱，3分钟完成自动落纱，有断电保护，每锭装有断纱检测装置天津宏大纺织机械有限公司JWF1418A机械锭速1800工艺转速1500锭翼用变频，罗拉、龙筋升降、筒管用伺服直接传动，无差速箱，无摆动机构工控机PLCCCD张力检测，微调（3锭）已实现粗细联自主设计内置式自动落纱装置，有断电保护江苏宏源纺机股份有限公司HY495A机械锭速1600工艺转速1400四电动机独立驱动罗拉、筒管、锭翼、龙筋升降，无差速箱，有摆动机构，全变频控制PLC控制CCD张力检测（3锭）可粗细联内置式自动落纱系统，有断电保护河北太行机械工业有限公司THFA4461机械锭速1700工艺转速1500罗拉、筒管、锭翼、龙筋升降用四变频传动，无差速箱，有摆动机构工控机PLCCCD张力检测，微调（3锭）外置式自动落纱系统，有断电保护青岛环球集团纺织机械有限公司CMT998机械锭速1800工艺转速1600罗拉、筒管、锭翼、龙筋升降用四变频控制传动，无差速箱，有摆动机构PLC控制CCD张力检测，微调可粗细联具有一机满足两台粗纱使用的外置双向全自动落纱机FAD1801，落纱时间3分钟第九章粗纱机机电一体化一、新型粗纱机控制系统的要求第二节粗纱机控制系统1.为简化结构、减少细节、适应不同纱支和翻改工艺的需求，新型粗纱机需多电动机传动；2.为避免细节的产生、提高纱线质量和强度，多电动机之间要求同步控制；3.为适应大中小纱及车间温湿度的变化，满足恒张力纺纱，需配臵张力传感器；4.为保证成型质量，在换向区需设臵换向不停区，且换向不停区随成纱直径的变化而不同；5.为满足人性化要求，需具备人机对话功能，故障自动诊断及显示功能；6.具备多种锭数间的控制系统扩展功能；7.具有网络控制功能，便于车间管理和监控；8.具有远程诊断和监控，便于快捷地服务用户；9.具有自动落纱及自动运输功能，包括定长满纱自停、自动空满管交换及自动运输、自动完成不同粗纱机、不同纺纱品种、不同细纱机之间的调度等。
第九章粗纱机机电一体化二、四电动机传动的粗纱机新型电脑粗纱机采用机电一体化技术，由计算机控制多电动机分部传动，去掉了原有的锥轮机构和成形机构，使复杂的机械传动系统大为简化。
现有二、三、四、五甚至七台电动机同步传动的多种方案。
一般来说，电动机使用数量越多，机械传动系统就越简化，但控制系统也会更复杂，制造成本也相应增加，目前以四台电动机同步传动居多。
第九章粗纱机机电一体化（一）四台电动机驱动的粗纱机机械传动系统四电动机粗纱机驱动系统粗纱机的前罗拉转速决定出条速度，锭翼转速与前罗拉出条速度决定捻度大小，筒管转速与龙筋速度决定粗纱卷绕速度，龙筋升降速度决定粗纱成形。
因此采用四台电动机分别控制前罗拉转速、锭翼转速、筒管转速和龙筋升降速度，这样就可以省去大量的变换齿轮，并且可以通过精确控制各电动机的转速，精确的实现工艺设计。
第九章粗纱机机电一体化（二）各电动机速度控制数学模型1.锭翼电动机M1转速一般锭翼在纺纱过程中转速恒定，且消耗整机大部分功率，故在多电动机驱动的粗纱机中，将锭翼电动机称为主电动机，其转速可根据传动系统计算：式中：n Dt—锭翼电动机速度，r/min;n t —锭翼速度，r/min。
3142tDt ZZZZnn⨯⨯⨯=第九章粗纱机机电一体化2.前罗拉电动机M2转速一般情况下，在纺纱工艺固定时，前罗拉以恒速回转，前罗拉转速和前罗拉电动机转速按下式计算：式中：n F—前罗拉速度，r/min；n DF—前罗拉电动机速度，r/min；d F—前罗拉直径，mm；T w—粗纱捻度，捻/10cm；Tt—粗纱号数，tex；a t—粗纱捻系数。
7586FDF ZZZZnn⨯⨯⨯=tFwFtFTt100100adTdnn⨯=⨯⨯=ππ第九章粗纱机机电一体化3.筒管电动机M3转速现代粗纱机一般采用管导方式卷绕粗纱，即筒管转速高于锭翼转速，靠随筒管转速与锭翼转速的差实现粗纱的卷绕，粗纱每卷绕一层，其卷绕直径增大，筒管转速与锭翼转速的差值应相应减小，因此在纺纱过程中，筒管转速是逐级减小的。
筒管电动机转速控制模型可由下式确定：式中：n K—筒管转速，r/min；n DK—筒管电动机转速，r/min;d K—粗纱的卷绕直径，mm；ε —粗纱张力牵伸系数；n f —手动张力补偿;ΔP —粗纱张力实际值与目标值之差，没有CCD时为0。
fi kFFtKΔnPddεnnn i+++=1516KiDK ZZnn i⨯=（9-1）（9-2）第九章粗纱机机电一体化d k0d k1d knH1H nθλh在正常生产过程中，粗纱卷绕直径d K为变化量，随着粗纱卷绕层数的增加而增加。
确定了d K的变化规律，就可以确定筒管电动机转速。
d K规律确定若有误差，将严重影响粗纱的卷绕。
粗纱卷绕时，应使纱圈沿筒管轴向整齐排列，粗纱的圈层之间既不重叠，又无空隙。
假设每根粗纱截面均为椭圆形，其沿筒管轴向的长轴为h（mm），也称为粗纱卷绕的圈距；沿筒管半径方向的短轴为λ（mm），也称为粗纱卷绕的层厚，由于内部纱层受到外部纱层的挤压，粗纱各层厚度并不一致。
粗纱筒子的轴向截面示意图第九章粗纱机机电一体化内部纱层厚度小于外部纱层的厚度，研究认为，粗纱各纱层的厚度由内向外基本成等差数列，即：式中：δ —相邻两层粗纱之间的厚度差。
各纱层的厚度可分别表示为：第层：粗纱各卷绕层的卷绕直径分别为：第1层：第层：（=1~n）式中：d K0—筒管直径，mm；—粗纱卷绕层数，由内向外=1~n，n为粗纱卷绕总层数。
δλλi-i=-1δλδλλ)1(11-+=+=-iii1K1Kλ+=ddδλλλ21K11KK)1()12(-+-+=++=--iiddd iiii（9-3）第九章粗纱机机电一体化粗纱在卷绕过程中，纱层之间存在相嵌情况，而第一层纱是直接绕在筒管上的，没有相嵌的情况，所以在系统控制程序计算卷绕直径时，第一层纱的卷绕直径就出现误差，因此构造粗纱筒管系数σ，对第一层粗纱的卷绕直径进行修正，σ的值域范围0.1～1.5，一般取0.7，构造公式：式中：ζ—筒管系数；d K0’ —筒管修正计算直径，mm。
