中心議題：

• 紡織行業對控製係統提出的要求
• 變頻器控製方式的對比
• 變頻調速在棉紡行業中的應用

摘要：介紹了變頻調速控製方式在清梳聯電氣控製中的工藝適應性
、技術特點
，簡單介紹了變頻調速幾種控製方式的優勢

，根據目前清梳聯所采用的控製說明了變頻調速在工藝調整
、節能降耗等方麵的具體應用。

1、紡織行業對控製係統提出的要求

我(wo)國(guo)紡(fang)織(zhi)行(xing)業(ye)國(guo)際(ji)化(hua)進(jin)程(cheng)正(zheng)在(zai)加(jia)快(kuai)，但(dan)是(shi)和(he)國(guo)際(ji)水(shui)平(ping)還(hai)有(you)一(yi)定(ding)的(de)差(cha)距(ju)，隨(sui)著(zhe)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)的(de)提(ti)高(gao)，棉(mian)紗(sha)質(zhi)量(liang)競(jing)爭(zheng)檔(dang)次(ci)的(de)不(bu)斷(duan)提(ti)高(gao)已(yi)對(dui)棉(mian)紡(fang)設(she)備(bei)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)多(duo)的(de)要(yao)求(qiu)：提高產量的同時保證穩定性、提高和穩定紗線質量、節能降耗
、shiyongduopinzhongxiaopiliangshengchandengdeng。qingshulianxitongzuoweiqianfanghuanjie，zhiliangzhibiaodetishengduizuizhongdeshaxianzhiliangyouhendadeyingxiang，chengbendebuduanzengjiashidehenduofangzhichangduichengben
、效能、電氣控製的精準性和穩定性
，以及工藝的適用性也提出了更高的要求。變頻控製、伺(si)服(fu)控(kong)製(zhi)等(deng)控(kong)製(zhi)方(fang)法(fa)的(de)出(chu)現(xian)為(wei)我(wo)們(men)解(jie)決(jue)了(le)這(zhe)些(xie)問(wen)題(ti)的(de)方(fang)法(fa)，伺(si)服(fu)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)雖(sui)然(ran)控(kong)製(zhi)精(jing)準(zhun)
，但(dan)是(shi)成(cheng)本(ben)過(guo)高(gao)。相(xiang)對(dui)伺(si)服(fu)控(kong)製(zhi)來(lai)講(jiang)變(bian)頻(pin)控(kong)製(zhi)性(xing)價(jia)比(bi)比(bi)較(jiao)高(gao)，這(zhe)也(ye)是(shi)變(bian)頻(pin)控(kong)製(zhi)在(zai)棉(mian)紡(fang)行(xing)業(ye)普(pu)遍(bian)應(ying)用(yong)的(de)原(yuan)因(yin)。

2 、變頻器控製方式的對比

2.1  V/F（恒壓頻比）控製以及特點
V/F控製顧名思義，V/F控(kong)製(zhi)就(jiu)是(shi)保(bao)證(zheng)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)跟(gen)頻(pin)率(lv)成(cheng)正(zheng)比(bi)的(de)控(kong)製(zhi)。異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)轉(zhuan)矩(ju)是(shi)電(dian)機(ji)的(de)磁(ci)通(tong)與(yu)轉(zhuan)子(zi)內(nei)流(liu)過(guo)電(dian)流(liu)之(zhi)間(jian)相(xiang)互(hu)作(zuo)用(yong)而(er)產(chan)生(sheng)的(de)
，在(zai)額(e)定(ding)頻(pin)率(lv)下(xia)，如(ru)果(guo)電(dian)壓(ya)一(yi)定(ding)而(er)隻(zhi)降(jiang)低(di)頻(pin)率(lv)，那(na)麼(me)磁(ci)通(tong)就(jiu)過(guo)大(da)

，磁(ci)回(hui)路(lu)飽(bao)和(he)，嚴(yan)重(zhong)時(shi)將(jiang)燒(shao)毀(hui)電(dian)機(ji)。因(yin)此(ci)，頻(pin)率(lv)與(yu)電(dian)壓(ya)要(yao)成(cheng)比(bi)例(li)地(di)改(gai)變(bian)
，即(ji)改(gai)變(bian)頻(pin)率(lv)的(de)同(tong)時(shi)控(kong)製(zhi)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)，使(shi)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)磁(ci)通(tong)保(bao)持(chi)一(yi)定(ding)，避(bi)免(mian)弱(ruo)磁(ci)和(he)磁(ci)飽(bao)和(he)現(xian)象(xiang)的(de)產(chan)生(sheng)。這(zhe)種(zhong)控(kong)製(zhi)方(fang)式(shi)多(duo)用(yong)於(yu)風(feng)機(ji)、泵類節能型變頻器。V/F控製電路結構簡單、成本較低
、機(ji)械(xie)特(te)性(xing)硬(ying)度(du)較(jiao)好(hao)，能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)一(yi)般(ban)傳(chuan)動(dong)的(de)平(ping)滑(hua)調(tiao)速(su)要(yao)求(qiu)，已(yi)在(zai)產(chan)業(ye)的(de)各(ge)個(ge)領(ling)域(yu)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)。缺(que)點(dian)是(shi)低(di)頻(pin)率(lv)時(shi)無(wu)法(fa)滿(man)足(zu)電(dian)機(ji)額(e)定(ding)轉(zhuan)矩(ju)的(de)輸(shu)出(chu)並(bing)且(qie)V/F控製是使變頻器按照事先安排好的補償程度工作，不能隨負載的變化而改變。

2.2  VC（矢量）控製以及特點
矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)是(shi)通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)和(he)控(kong)製(zhi)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)定(ding)子(zi)電(dian)流(liu)矢(shi)量(liang)，根(gen)據(ju)磁(ci)場(chang)定(ding)向(xiang)原(yuan)理(li)分(fen)別(bie)對(dui)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)勵(li)磁(ci)電(dian)流(liu)和(he)轉(zhuan)矩(ju)電(dian)流(liu)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)，從(cong)而(er)達(da)到(dao)控(kong)製(zhi)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)轉(zhuan)矩(ju)的(de)目(mu)的(de)。具(ju)體(ti)是(shi)將(jiang)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)的(de)定(ding)子(zi)電(dian)流(liu)矢(shi)量(liang)分(fen)解(jie)為(wei)產(chan)生(sheng)磁(ci)場(chang)的(de)電(dian)流(liu)分(fen)量(liang) (勵磁電流) 和產生轉矩的電流分量 (轉矩電流) fenbiejiayikongzhi，bingtongshikongzhiliangfenliangjiandefuzhihexiangwei
，jikongzhidingzidianliushiliang
，suoyichengzhezhongkongzhifangshichengweishiliangkongzhifangshi。youyushiliangkongzhikeyishidebianpinqigenjupinlvhefuzaiqingkuangshishidegaibianshuchupinlvhedianya，yinciqidongtaixingnengxiangduiwanshan。keyiduizhuanjujinxingjingquekongzhi；係統響應快；調速範圍廣；加減速性能好等特點。在對轉矩控製要求高的場合，以其優越的控製性能受到用戶的讚賞。其中矢量控製分為：無速度傳感器的矢量控製和矢量控製（閉環）兩種。

2.2.1 無速度傳感器的矢量控製
由於矢量變頻器可以分別對電動機的磁通和轉距電流進行檢測、控(kong)製(zhi)，自(zi)動(dong)改(gai)變(bian)電(dian)壓(ya)和(he)頻(pin)率(lv)，使(shi)指(zhi)令(ling)值(zhi)和(he)檢(jian)測(ce)實(shi)際(ji)值(zhi)達(da)到(dao)一(yi)致(zhi)
，從(cong)而(er)實(shi)現(xian)了(le)矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)。雖(sui)然(ran)它(ta)是(shi)開(kai)環(huan)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)，但(dan)是(shi)大(da)大(da)提(ti)升(sheng)了(le)靜(jing)態(tai)精(jing)度(du)和(he)動(dong)態(tai)品(pin)質(zhi)
，轉(zhuan)速(su)精(jing)度(du)可(ke)達(da)5%。轉速響應也較快。在設備要求不是十分高的情況下，采用該方案是非常合適的
，它可達到控製結構簡單，可靠性又高的實效。圖1為無速度傳感器矢量控製的係統框圖：

圖1[page]

2.2.2矢量控製（閉環）
在前者控製方式下增加了反饋環節
，矢量閉環變頻調速是一種最為理想的控製方式，他類同於伺服

、直流閉環調速，但性價比又大大優於兩者。該方案具有以下優點：可以從零轉速起進行速度控製，即甚低速亦能運行
，調速範圍可達100:1或1000:1；動態響應快，轉速精度高
；加速度特性好，抗負載突變能力強。其缺點是：價(jia)格(ge)較(jiao)貴(gui)，安(an)裝(zhuang)速(su)度(du)傳(chuan)感(gan)器(qi)必(bi)須(xu)與(yu)電(dian)機(ji)同(tong)軸(zhou)

，且(qie)增(zeng)加(jia)了(le)反(fan)饋(kui)環(huan)節(jie)，這(zhe)些(xie)都(dou)給(gei)安(an)裝(zhuang)維(wei)護(hu)增(zeng)加(jia)了(le)一(yi)定(ding)技(ji)術(shu)難(nan)度(du)。因(yin)此(ci)對(dui)於(yu)轉(zhuan)速(su)精(jing)度(du)要(yao)求(qiu)不(bu)是(shi)特(te)別(bie)高(gao)
，負(fu)載(zai)變(bian)化(hua)不(bu)是(shi)十(shi)分(fen)劇(ju)烈(lie)的(de)場(chang)合(he)，建(jian)議(yi)選(xuan)用(yong)開(kai)環(huan)矢(shi)量(liang)變(bian)頻(pin)調(tiao)速(su)係(xi)統(tong)為(wei)好(hao)。圖(tu)2為矢量控製變頻調速係統控製框圖

圖2

3、變頻調速在棉紡行業中的應用

3.1  工藝調整方麵的應用
1
、錫林電機功率較大，啟動電流非常大，變頻調速實現了錫林電機軟起動、無大電流衝擊
，延長電機、設備使用壽命
；
2

、道夫電機，大壓輥電機（三羅拉部分）變頻的使用，極大的方便了工藝的調整：如產量、工藝牽伸比、不同品種的適用性；
3、由you於yu人ren工gong費fei用yong的de增zeng加jia
，越yue來lai越yue多duo的de棉mian卷juan型xing梳shu棉mian機ji改gai造zao成cheng棉mian箱xiang形xing式shi
，梳shu棉mian機ji後hou部bu給gei棉mian的de控kong製zhi提ti出chu了le更geng高gao的de要yao求qiu，低di速su生sheng頭tou時shi給gei棉mian電dian機ji在zai低di頻pin狀zhuang態tai運yun行xing，轉zhuan矩ju的de不bu足zu導dao致zhi給gei棉mian羅luo拉la的de“打盹”現象以及從慢速生頭到快速運行時產生的意外牽伸及變速箱齒輪磨損產生的“打頓”使棉條重不勻及CV%嚴重超標
，往往使成紗等級大幅下降甚至成為不合格品。變頻調速的應用使這些問題迎刃而解。
4、紡fang織zhi市shi場chang向xiang高gao產chan化hua
，高gao質zhi化hua發fa展zhan
，矢shi量liang變bian頻pin控kong製zhi在zai寬kuan幅fu梳shu棉mian機ji的de應ying用yong既ji滿man足zu了le梳shu棉mian機ji低di速su運yun行xing時shi轉zhuan矩ju的de要yao求qiu，由you於yu加jia減jian速su性xing能neng良liang好hao，避bi免mian了le提ti速su時shi的de意yi外wai牽qian伸shen對dui棉mian條tiao造zao成cheng的de影ying響xiang，同tong時shi在zai高gao速su時shi也ye具ju有you良liang好hao的de動dong態tai性xing能neng。

3.2  節能降耗
1、變頻器的應用取消了減速箱
，慣性飛輪
，帶電刷的電磁離合器及雙速電機後
，以前維修工最頭痛、最繁忙的變速箱漏油問題、齒輪磨損調換問題
、離合器失靈損壞問題。由於多品種的原因

，相應的會有很多的工藝輪

，部分工藝輪的減少在某種程度上為企業減少了成本。
2、風機、空調變頻調速節能相當可觀
由流體力學可知
，風量Q與轉速一次方成正比
，壓力h與轉速的平方成正比;

式中:  —風機的額定風(流)量； —風機的額定壓力
； —風機的額定功率
； —風機的額定轉速                             
youshizhongkezhi，ruofengjigonglvyiding，dangyaoqiutiaojiefengliangxiajiangshi，zhuansukechengbilixiajiang
，cishifengjideshuchugonglvshichenglifangguanxixiajiang。fengjizaimianfangshebeizhongyingyongliangda、mianguang，qichuandongjuedabufenweidagonglvjiaoliudianji，baokuolvchenfengjiyijidanjifengji，haodianliangzaimianfangshebeizhongshidahu。lvchenfengjiyibantongguogenghuanpidailundedaxiaolaitiaojiefengliang，danjifengjitongguotiaojiefengmendebanfatiaojiefengliang。zhezhongtiaojiefangshisuiranjiandan

，dantashiyizengjiaguanwangsunshi
，haofeidaliangnengyuanweidaijiade。rucaiyongbianpintiaosujiukeyiconggenbenshangfangzhidiannenglangfei，danconggongshi（3.3）laisuan，qijieyuededianfeijiukexiangerzhile。kongtiaoshimianfangchanglibukaideshouxuanshebei，bianpinkongtiaodeshiyongshiwendubodongxiao
，bimianlekongtiaodepinfankaiting，yanchangleyasuojideshouming，juyougaoxiao
、節能的特點。同時避免了頻繁啟動對電機和電網的損害。並保證了車間溫濕度達到標準要求
，為確保紗線質量提供了前提條件。

4
、結語

通過控製方式的優點和先進性，以及在清梳聯中的應用
，驗證了變頻調速在清梳聯工藝調整、節能降耗等方麵的優勢。

參考文獻：
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