明电变频器系统在纺织行业粗纱机电气控制系统应用分析

关于纺织机械电气自动化控制系统的分析摘要：近年来，我国正处于较快的发展阶段，对电力系统的要求越来越高，在未使用电气自动化技术之前，电力系统中的现代化技术含量较低，导致电能生产、电能调度、变电、配电等均存在着较大的不足，且安全性也相对较低，而在应用了电气自动化技术后，此类现状得到了改观，大大提高了电气工程的可操作性、安全性，使我国的电气工程迈入了世界先进行列。

本文就电气自动化在电气工程中应用的优势及其实际应用范围进行了详细介绍。

关键词：纺织机械；机械电气；自动化；控制系统1纺织机械电气自动化的现状1.1纺织机械电气自动化系统信息化信息技术在纵向和横向上向电气自动化进行渗透，纵向上，信息技术从管理层面对业务数据处理进行渗透，利用信息技术可以有效存取财务等管理数据，对生产过程动态监控，实时掌握生产信息并确保信息的全面、完整和准确;横向上，信息技术对设备、系统等进行渗透，微电子等技术的应用使控制系统、PLC等设备界线从定义明确逐渐变得模糊，而软件结构、组态环境、通讯能力等的作用日益凸显，网络、多媒体等技术得到了广泛应用。

1.2纺织机械电气自动化系统使用、维护与检修简易化WindowsNT等已经成为实施电气自动化控制平台、规范以及语言的标准，基于Windows的人机界面成为了电气自动化的主流，并且基于Windows的控制系统有着灵活、易于集成等优势，也得到了广泛的应用。

采用Windows操作平台使得电气自动化系统的使用、维护和检修更加简单、方便。

1.3实现分布式控制应用电气自动化系统通过串行电缆连接中央控制室、PLC、现场，将工业计算机、PLC的CPU、远程I/O站、智能仪表、低压断路器、变频器、马达启动器等连接，将现场设备的信息收集到中央控制器。

分布式控制应用通过数字式分支结构的串行连接自动化系统与相关智能设备的双向传输通讯总线，将PLC、现场设备与相应的I/O设备连接起来，使输入输出模块发挥现场检查和执行的作用。

（行业分析）明电变频器系统在纺织行业粗纱机电气控制系统应用分析明电变频器系统在纺织行业粗纱机电气控制系统应用分析1引言粗纱机是纺纱体系中不可缺少的工序。

对于粗纱机纺纱性能等方面的技术进步，国内外做了许多研究，且取得巨大进展，尤其在20世纪后期，由于电子计算机技术、传感技术特别是变频调速技术在粗纱机上的应用，以及粗纱机牵伸、加压、卷绕成形等纺纱技术在不断改进，当代新型粗纱机已发展成高速度、高质量、高产、高效的现代化粗纱机。

随着新型变频器的不断推陈出新，变频调速技术日新月异，为满足粗纱机的负载特性及工艺要求提供了良好条件，变频器理想的控制功能再加上电脑的配合也简化了粗纱机的机械结构，为实现多电机控制提供了条件，为实现粗纱机的高速化和机电壹体化开辟了道路。

2粗纱机介绍及相关功能需求润发集团X公司下属纺织分厂引进了天津纺织机械厂生产的TJFA458A型粗纱机30台，该机型性能之优，被国内外用户所公认。

该机型在功能操作方面具有独特的优势，设备集编程控制、交流变频调速、伺服跟踪控制等先进技术于壹体，自使用以来，电气控制系统运行良好，故障率低，易于维护。

电气控制系统由PLC 可编程控制器、变频器、换向控制、电磁离合器、红外光电探测器组成。

该控制系统分别由电缆进行连接通信，对设备的换向、运转、落纱部分进行控制，完成机器的正常动作程序。

主机采用日本明电变频器，具有操作显示、频率修改、查见功能码、功能码重新设定、功能码设定、故障显示等功能。

新型TJFA458A粗纱机，以这种高性能为基础，不断改进，确立了国内领先的稳固地位。

特别是高质量明电变频器在该机型上的应用，达到了追求粗纱质量的提高，降低单锭成本的要求。

该机型采用新型封闭式高速锭翼，机电结合式成形结构，采用可编程序控制器和变频器控制。

慢速启动,满纱自动控制，实现定长、定位、定向停车。

PV4液晶显示，品种适应性强，适纺纯棉、纯涤、纯粘及其混纺。

纤维长度22－65毫米。

电气控制技术在纺织设备中的应用分析摘要：纺织业作为传统的制造业，是国民经济中的重要组成部分。

近年来，随着自动化技术的不断发展，纺织设备的自动化程度不断提高，电气控制技术在纺织设备中的应用也越来越广泛。

电气控制技术是一种以电气信号为控制信号，通过控制器对设备进行控制的技术。

在纺织设备中，电气控制技术可以对设备的转速、张力、温度、湿度、织物密度等参数进行控制，从而提高生产效率和产品质量。

同时，电气控制技术还可以实现远程控制和监测，提高设备的可靠性和安全性。

随着科技的不断进步和生产力的不断提高，纺织业也面临着新的机遇和挑战。

电气控制技术作为一种关键的技术手段，对纺织业的现代化、智能化、绿色化发展具有重要意义。

因此，对电气控制技术在纺织设备中的应用进行深入研究，对纺织业的发展具有重要意义。

关键词：电气控制；纺织1 电气控制技术在纺织设备中的应用场景1.1 纺纱纺纱是纺织生产过程中的重要环节，是将棉、麻、丝、化纤等纤维加工成纱线的过程。

在纺纱过程中，电气控制技术的应用非常广泛，可以通过控制器对纺纱机、纺锭机、纺织机等设备的转速、张力、湿度、温度等参数进行精确控制，从而提高生产效率和纱线质量，减少生产成本和人力成本。

电气控制技术在纺纱机中的应用有以下方面。

纺纱机中的锭子、风筒、牵伸辊等部件都需要精确控制其转速，以保证纱线的均匀性和拉力。

通过电气控制技术，可以实现对设备转速的精确控制，并通过反馈控制系统来自动调整转速，以适应不同的生产要求。

纺纱过程中，纤维的张力控制对于纱线的成形和质量至关重要。

电气控制技术可以通过张力控制装置，实现对纤维张力的自动调节和控制，以确保纱线的均匀性和强度。

1.2 织造织造是纺织工业中的一项重要工艺，通过将纱线编织成织物来生产各种纺织品。

在织造过程中，电气控制技术的应用非常广泛，可以通过控制器对织机、梳棉机等设备的运行速度、张力、气压、温度等参数进行精确控制，从而提高生产效率和产品质量，降低生产成本和人力成本。

变频器在纺织机械中的应用变频器是一种电力调节设备，广泛应用于各种机电设备中。

在纺织机械领域，变频器起到了关键的作用。

本文将探讨变频器在纺织机械中的应用，以及其带来的益处。

一、变频器的工作原理和特点在介绍变频器在纺织机械中的应用之前，我们先来了解一下变频器的工作原理和特点。

变频器主要通过调节电源频率，实现对电机转速的控制。

其工作原理是将输入的固定频率交流电转换为可调节频率的交流电，从而实现对电机转速的精准控制。

变频器具有以下几个特点：1. 调速性能优越：通过调节供电频率，可以实现电机的无级调速，满足不同工况的需要。

2. 节能降耗：变频器可以根据实际负载情况，自动调整电机运行频率，降低能耗，提高效率。

3. 起动平稳：相比于传统的电阻起动或星三角起动，变频器起动平稳，减少了机械和电气设备的冲击，延长了设备寿命。

二、变频器在纺织机械中的应用1. 纺纱机中的应用纺纱机是将纤维原料纺成纱线的设备，其转速对纺纱质量有很大影响。

传统的纺纱机使用机械变速器进行速度调节，但存在调速范围窄，响应速度慢的问题。

而采用变频器可以实现对纺纱机转速的精确控制，提高了纺纱质量和生产效率。

2. 织机中的应用织机是将纱线编织成布料的设备，其工作原理是通过经纬纱的交织来形成织物。

传统的织机使用离合器和减速机进行速度调节，但存在反应速度慢、调速范围有限的问题。

而采用变频器可以实现对织机转速的精确控制，提高了织物质量和生产效率。

3. 染整设备中的应用染整设备是将原始面料进行染色和整理的设备，其工作速度对染色效果有很大影响。

传统的染整设备使用电阻和减速机进行速度调节，但存在能耗高、调速范围窄的问题。

而采用变频器可以实现对染整设备转速的精确控制，降低了能耗，提高了染色质量和生产效率。

三、变频器在纺织机械中的益处变频器的应用给纺织机械带来了许多益处，包括但不限于以下几个方面：1. 提高生产效率：通过精确控制机械设备的转速，使纺织生产过程更加稳定和高效，提高了生产效率。

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）。

变频器在纺织行业上的应用1、交流变频调速的特点1.1 减少功耗降低成本纺织厂离不开空调设备。

当空调电机使用变频调速器控制后，降低了功耗，大大节省了用电支出。

据某公司提供的数据，全年12台空调机可节电24余万元，空调用电单耗平均下降了6、7个百分点。

1.2 简化了机构提高了性能通过PLC可编程序控制器或工控机的控制，再经变频调速器实现多电机的同步协调运转。

根据生产工艺曲线控制各机构的运动，进而简化了机构。

比如粗纱机利用交流变频调速，去掉了锥轮变速机构，从而克服了锥轮变速皮带打滑变速不准的问题。

而对于细纱机来说，由于利用变频调速器去掉了成形机构中的成形凸轮，进而克服了由于成形凸轮所造成的桃底有停顿、桃顶有冲击的现象。

使得细纱卷形状良好。

以便于下一道工序的高速退绕。

同时利用变频调速器控制主电机的变速来控制锭子的转数，使得细纱在大中小纱时转速在变化，以减少纱的断头率。

2、交流变频技术的应用变频器控制的纺织机械所用的交流电机主要分为两类。

一类就是常用的Y系列的交流异步电机。

这种电机主要应用于调速精度要求不高、调速范围不大的纺机上。

而另一类为交流变频调速专用异步电机。

主要用于调速精度要求高、调速范围大的机器上。

下面介绍一下不同形式的变频器。

（1）用变频器开环控制异步电机调速称为V/F形式。

这种方式电路简单、可靠。

但调速范围在10：1范围以内，调速精度较低2% ~ 5%，并且低速性能不理想。

因此多用于针织机或要求不高的纺织机械上。

（2）采用无速度传感器矢量控制变频器。

其有优良的低速特性。

电路结构简单，可靠性高。

同时还具有较好的加减速特性、转矩特性以及电流限制特性等。

调速精度可达0.1%。

调速范围在20：1范围以内。

较适合印染机械的调速等。

（3）采用带速度反馈的矢量变频控制异步电机，闭环变频调速，又称交流伺服电机。

调速范围可达100：1。

为了提高变频器开关频率，应用功率绝缘栅双极型晶体管（IGBT）取代一般的大功率管（GTR）。

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。

关于纺织机械电气自动化控制系统的分析摘要：本文主要分析了纺织机械电气自动化控制系统的应用以及未来的技术发展。

由于经济水平的提高，市场发展迅速，从而使得各行业机械化程度得到大幅度发展，纺织行业的高级智能化机械化程度也得到了极大提高，由此提供了参考资料为相关技术的应用。

关键词：纺织机械电气自动化控制技术在传统工业的生产发展中，纺织工业的人工成本便成为企业的主要支出方向。

在新时代，劳动力的成本越来越高，纺织工业不能再延续使用传统的生产方法进行有效的发展。

所以，探索纺织机械电气自动化控制系统技术是极其必要的。

一、电气自动化系统在纺织行业的重要性1.1有利于提高工作效率电气自动化控制系统在纺织机械上的应用可以提高其工作效率，并且随着当今社会经济的逐步发展提高和人们生活水平的日益提高，对纺织品的需求则大大的增加。

为了能够在这种环境之下适应并且有所发展，纺织工业需要提高该行业的生产能力。

实现并使用电气自动化控制技术以后，就可以在纺织机械生产过程中改变传统的生产方式，使人力可以到达相应的工作岗位之中，逐步实现由传统生产向依靠人力的自动化发展，并且可以实现由电力和技术进行生产。

与此同时，这种生产方法也不断的缩短了纺织工业的生产周期，电气自动化控制技术的发展也大大提高了纺织的生产效率和技术水平。

1.2有利于大幅提升纺织品的质量为了使纺织工业实现高速发展，那么就必须做到不断的提高纺织产品的质量，并且尽管电气自动化控制技术在该行业中变得越来越普及，但是产品质量的检查工作仍然需要由人工手动完成。

由于测试的程序过于复杂，人工很难全面的掌握纺织产品中的所有漏洞，因此在产品质量检查过程中必须采用人工与机器相结合的方式，并且要确保机器所占的比例远远大于人工所占的比例。

在纺织工业中，全面机械化的优势不仅降低了劳动力成本，而且还有利于提高纺织产品的质量。

依靠机器自动化的公司可以改善手动测试中的缺陷，同时确保产品生产效率，并最终可以帮助企业获得更多的市场份额。

变频器在纺织行业中有什么应用在当今的纺织行业中，变频器已经成为了一项不可或缺的关键技术。

它的应用极大地提高了生产效率、产品质量，并降低了能源消耗和设备维护成本。

首先，让我们来了解一下什么是变频器。

简单来说，变频器是一种能够改变电源频率的电子设备。

通过调整电源的频率，它可以控制电机的转速，从而实现对设备运行速度的精确调节。

在纺织行业的纺纱环节，变频器发挥着重要作用。

传统的纺纱设备转速往往是固定的，难以适应不同品种和规格纱线的生产需求。

而引入变频器后，可以根据纱线的细度、材质等因素，灵活地调整纺纱机的转速。

例如，在生产细纱时，可以适当降低转速，以保证纱线的强度和均匀度；而在生产粗纱时，则可以提高转速，提高生产效率。

这样一来，不仅能够提高纱线的质量，还能增加产品的多样性，满足市场的不同需求。

在织布环节，变频器同样大显身手。

织布机的运行速度对布匹的质量和产量有着直接的影响。

通过变频器，可以精准地控制织布机的速度，使其在不同的织布工艺和布料要求下都能达到最佳的运行状态。

比如，在织造高密度的织物时，降低织布机的速度可以减少纱线的断头率，提高布匹的质量；而在织造较为稀疏的织物时，则可以适当提高速度，增加产量。

另外，在纺织行业的染整工序中，变频器也有着广泛的应用。

染整设备中的搅拌器、泵等部件的运行速度需要根据不同的染液配方和工艺要求进行调整。

变频器可以实现对这些设备的精确调速，确保染液的均匀混合和循环，提高染色的质量和均匀度。

同时，通过合理控制设备的转速，还可以减少染液的飞溅和浪费，降低生产成本。

除了对生产工艺的优化，变频器在纺织设备的节能方面也表现出色。

在纺织厂中，大量的电机在运行过程中会消耗大量的电能。

而通过使用变频器，可以根据实际生产负荷动态地调整电机的转速，避免电机在低负荷下的过度运行，从而实现节能的目的。

据统计，采用变频器进行调速控制，节能效果可达20% 30%，这对于降低企业的生产成本，提高市场竞争力具有重要意义。