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qieV/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) 分fen別bie加jia以yi控kong製zhi，並bing同tong時shi控kong製zhi兩liang分fen量liang間jian的de幅fu值zhi和he相xiang位wei，即ji控kong製zhi定ding子zi電dian流liu矢shi量liang
，所suo以yi稱cheng這zhe種zhong控kong製zhi方fang式shi稱cheng為wei矢shi量liang控kong製zhi方fang式shi。由you於yu矢shi量liang控kong製zhi可ke以yi使shi得de變bian頻pin器qi根gen據ju頻pin率lv和he負fu載zai情qing況kuang實shi時shi的de改gai變bian輸shu出chu頻pin率lv和he電dian壓ya
，因yin此ci其qi動dong態tai性xing能neng相xiang對dui完wan善shan。可ke以yi對dui轉zhuan矩ju進jin行xing精jing確que控kong製zhi；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da5%。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

、youyurengongfeiyongdezengjia
，yuelaiyueduodemianjuanxingshumianjigaizaochengmianxiangxingshi
，shumianjihoubugeimiandekongzhitichulegenggaodeyaoqiu，disushengtoushigeimiandianjizaidipinzhuangtaiyunxing，zhuanjudebuzudaozhigeimianluolade“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                             
由(you)式(shi)中(zhong)可(ke)知(zhi)，若(ruo)風(feng)機(ji)功(gong)率(lv)一(yi)定(ding)，當(dang)要(yao)求(qiu)調(tiao)節(jie)風(feng)量(liang)下(xia)降(jiang)時(shi)，轉(zhuan)速(su)可(ke)成(cheng)比(bi)例(li)下(xia)降(jiang)，此(ci)時(shi)風(feng)機(ji)的(de)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)是(shi)成(cheng)立(li)方(fang)關(guan)係(xi)下(xia)降(jiang)。風(feng)機(ji)在(zai)棉(mian)紡(fang)設(she)備(bei)中(zhong)應(ying)用(yong)量(liang)大(da)
、mianguang，qichuandongjuedabufenweidagonglvjiaoliudianji，baokuolvchenfengjiyijidanjifengji
，haodianliangzaimianfangshebeizhongshidahu。lvchenfengjiyibantongguogenghuanpidailundedaxiaolaitiaojiefengliang
，danjifengjitongguotiaojiefengmendebanfatiaojiefengliang。zhezhongtiaojiefangshisuiranjiandan
，dantashiyizengjiaguanwangsunshi，haofeidaliangnengyuanweidaijiade。rucaiyongbianpintiaosujiukeyiconggenbenshangfangzhidiannenglangfei，danconggongshi（3.3）來(lai)算(suan)，其(qi)節(jie)約(yue)的(de)電(dian)費(fei)就(jiu)可(ke)想(xiang)而(er)知(zhi)了(le)。空(kong)調(tiao)是(shi)棉(mian)紡(fang)廠(chang)離(li)不(bu)開(kai)的(de)首(shou)選(xuan)設(she)備(bei)，變(bian)頻(pin)空(kong)調(tiao)的(de)使(shi)用(yong)使(shi)溫(wen)度(du)波(bo)動(dong)小(xiao)
，避(bi)免(mian)了(le)空(kong)調(tiao)的(de)頻(pin)繁(fan)開(kai)停(ting)
，延(yan)長(chang)了(le)壓(ya)縮(suo)機(ji)的(de)壽(shou)命(ming)

，具(ju)有(you)高(gao)效(xiao)

、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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，2009
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