1 引言
紡織是具有悠久歷史的傳統(tǒng)工業(yè)，近年來(lái)隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，當(dāng)前發(fā)生的我國(guó)和歐美紡織貿(mào)易戰(zhàn)，要求限制我國(guó)紡織品進(jìn)口數(shù)量，突顯出我國(guó)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)力。主要原因之一就是我國(guó)紡織企業(yè)近十多年來(lái)對(duì)其裝備進(jìn)行了大規(guī)模的更新和改造，使紡織品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高。除了進(jìn)口大量先進(jìn)的紡織機(jī)械外，國(guó)產(chǎn)紡機(jī)質(zhì)量和自動(dòng)化水平也有顯著提高，對(duì)紡織業(yè)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的提升起到了關(guān)鍵作用。而紡機(jī)的進(jìn)步又得以于市場(chǎng)的需求和現(xiàn)代電子技術(shù)和設(shè)備的發(fā)展。市場(chǎng)對(duì)于紡織品質(zhì)量的要求愈來(lái)愈高，對(duì)市場(chǎng)要求反應(yīng)速度也愈來(lái)愈快，花色品種也愈來(lái)愈多，傳統(tǒng)的紡織設(shè)備性能難以滿(mǎn)足需要，用高新技術(shù)提高設(shè)備的自動(dòng)化程度是紡織品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的必由之路。

2 紡織機(jī)械自動(dòng)化的幾個(gè)主要著力點(diǎn)
紡織機(jī)械的自動(dòng)化的幾個(gè)主要著力點(diǎn):
（1） 保證紗、條和絲的條干均勻，保證紗、線(xiàn)、絲、布低張力運(yùn)行，以提高成品、半成品質(zhì)量。因此，設(shè)備的速度控制極為重要，是紡織機(jī)械自動(dòng)化課題的重中之重。
（2） 各種工業(yè)操作的程序控制。如粘膠機(jī)、分條正經(jīng)機(jī)、自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)、立錠式毛紡細(xì)紗機(jī)、電子多臂機(jī)、電子提花裝置、各種間歇式染色機(jī)等。
（3） 各種工藝參數(shù)的在線(xiàn)控制，如溫度、壓力、流量、濃度等。
（4） 各種疵點(diǎn)的自動(dòng)檢測(cè)和消除。如異型纖維和金屬雜物檢測(cè)和排除、各類(lèi)斷頭檢測(cè)，紗、布疵點(diǎn)檢測(cè)、緯斜檢測(cè)和矯正等。

3 應(yīng)用范圍與效果
速度控制要求幾乎覆蓋了化纖、紡紗、織布（含準(zhǔn)備）、印花、染色、整理、針織、非織造布的各個(gè)門(mén)類(lèi)的設(shè)備，是控制紡織品的成品和半成品質(zhì)量的關(guān)鍵。多年來(lái)紡織機(jī)械的傳動(dòng)不斷吸取新技術(shù)，以提高其性能。如變頻調(diào)速很早就用于紡織設(shè)備。早在上世紀(jì)40年代，粘膠紡絲機(jī)就采用了電錠—變頻機(jī)組的變頻調(diào)速系統(tǒng)。到 70年代初，熔斷紡絲機(jī)（滌綸、錦綸）采用了靜止變頻器—永磁式同步電機(jī)變頻調(diào)速。近十幾年來(lái)由于電力電子器件的飛速發(fā)展，性能、可靠性的提高，矢量控制的出現(xiàn)，更進(jìn)一步改善了變頻器的調(diào)速性能，使變頻器成為紡織設(shè)備廣泛采用的控制電源。

3.1 提高生產(chǎn)效率
為提高生產(chǎn)效率，新型紡紗設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)速度提高很多，機(jī)器的啟動(dòng)和制動(dòng)要求平滑，以避免產(chǎn)生細(xì)節(jié)和斷頭。紡織設(shè)備因紡制的紗支和原料不同，設(shè)計(jì)速度也不一樣，所以主電機(jī)多采用變頻器控制的普通異步電機(jī)或變頻電機(jī)傳動(dòng)。如面廣量大的棉紡細(xì)紗機(jī)，在紡小紗時(shí)張力較大，容易斷頭，速度需要適當(dāng)?shù)托瑸榇嗽?4/6極雙速電機(jī)，現(xiàn)在采用了變頻調(diào)速控制，問(wèn)題得到了較好解決。梳棉機(jī)、并條機(jī)、粗紗機(jī)等主要新型棉紡設(shè)備的主電機(jī)也都用變頻電源（變頻器）供電。針織機(jī)器中，大圓機(jī)和經(jīng)編機(jī)的主電機(jī)也都采用變頻調(diào)速技術(shù)。

3.2 提高產(chǎn)品質(zhì)量
為提高成品及半成品的條干質(zhì)量（均勻度），紡紗設(shè)備采取多電機(jī)分部驅(qū)動(dòng)有關(guān)部件，協(xié)調(diào)電機(jī)間速度的控制系統(tǒng)可采用多種方式，其中變頻器-交流電機(jī)控制系統(tǒng)為最多。如近年來(lái)我國(guó)一些紡織企業(yè)開(kāi)發(fā)的新型粗紗機(jī)，用4臺(tái)電機(jī)分別傳動(dòng)羅拉、錠翼、筒管和龍筋升降。取消了傳統(tǒng)的錐輪變速機(jī)構(gòu)、皮帶復(fù)位機(jī)構(gòu)、成形機(jī)構(gòu)、差動(dòng)裝置、張力微調(diào)裝置等復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)。羅拉、錠翼和筒管都采用變頻調(diào)速，龍筋為伺服驅(qū)動(dòng)，由工控機(jī)、伺服和變頻技術(shù)及數(shù)學(xué)模型等硬件和軟件構(gòu)成的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)粗紗機(jī)的欠伸、卷繞、成形等各種功能，提高了車(chē)速和控制精度，人機(jī)對(duì)話(huà)方面工藝參數(shù)設(shè)定和調(diào)整，受到廣大用戶(hù)的歡迎。又如新型梳棉機(jī)也實(shí)現(xiàn)了多電機(jī)分部傳動(dòng)，其給棉電機(jī)、道夫電機(jī)、大壓輥電機(jī)和圈條器電機(jī)采用閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)，保證了良好的調(diào)速特性。另一種新型梳棉機(jī)采用多電機(jī)，其錫林、刺棍、蓋板、道夫均為單獨(dú)變頻器傳動(dòng)，全機(jī)由變頻、伺服系統(tǒng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)棉箱給棉、到伏剝棉及圈條器等的同步運(yùn)行，增加了設(shè)備的柔性化，方便了使用和調(diào)整。近期推出的緊密紡細(xì)紗有的就將錠子、前羅拉、中羅拉、鋼領(lǐng)板分別用4臺(tái)變頻器控制4臺(tái)變頻電機(jī)傳動(dòng)，由可編程控制器（PLC）控制。

3.3 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)同步傳動(dòng)
紡織行業(yè)有不少設(shè)備是多錠（位）的，其錠速要求一致。此類(lèi)設(shè)備現(xiàn)在采用變頻器集中供電具有優(yōu)勢(shì)。如前所述的各種粘膠紡絲機(jī)都采用電錠（獨(dú)立電機(jī)）和變頻器傳動(dòng)。熔融紡絲有數(shù)十個(gè)紡絲位，每個(gè)紡絲位都由計(jì)量泵、導(dǎo)絲盤(pán)、牽引輥等組成，并各自由一臺(tái)永磁式同步電機(jī)傳動(dòng)。為了保持纖維的捻度一致，要求紡絲位不同而功能相同的電機(jī)（例如計(jì)量泵電機(jī)），必須保持完全同步運(yùn)行。同時(shí)還要求同一紡絲位而功能不同的電機(jī)（例如計(jì)量泵—導(dǎo)絲盤(pán)—牽引輥電機(jī)）之間必須保持比例協(xié)調(diào)同步運(yùn)行，以保證牽伸倍數(shù)一致。所有功能相同的電機(jī)用一臺(tái)變頻器供電。由于采用永磁式同步電機(jī)，系統(tǒng)用開(kāi)環(huán)控制方式，能夠保證轉(zhuǎn)速的控制精度，而系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單。此外，簾子線(xiàn)直捻機(jī)和牽伸加捻機(jī)也都是單錠單電機(jī)變頻傳動(dòng)。我國(guó)首創(chuàng)的單電機(jī)傳動(dòng)紡紗器的轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)，其100多個(gè)紡紗器電機(jī)用一臺(tái)變頻器供電，大大簡(jiǎn)化了傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，有利于高速。還有上世紀(jì)90年代初研制成功的電錠細(xì)紗機(jī)，有480～1000個(gè)錠子用一臺(tái)變頻器供電，省去齒輪、錠盤(pán)、錠帶（故障多發(fā)處）等多個(gè)傳動(dòng)部件，減少機(jī)物料消耗。但是因?yàn)榕c傳統(tǒng)細(xì)紗機(jī)的價(jià)格比過(guò)高，沒(méi)有推廣。

3.4多單元同步傳動(dòng)
布匹的前處理（精練、漂白、絲光）、印花、染色、后整理設(shè)備普遍采用多單元同步變頻調(diào)速，主要是保持布的低張力正常運(yùn)行。如煉漂聯(lián)合機(jī)、絲光機(jī)、連續(xù)熱熔軋染聯(lián)合機(jī)等等。圓網(wǎng)和平網(wǎng)印花機(jī)的多單元同步控制也采用了變頻技術(shù)。大容量（日產(chǎn)100～200t）滌綸短纖后處理聯(lián)合機(jī)，其變頻系統(tǒng)的總裝機(jī)容量約 1700～5000kW的多單元變頻傳動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)開(kāi)發(fā)成功，并銷(xiāo)往國(guó)內(nèi)外。
此外生產(chǎn)線(xiàn)中傳送物料的風(fēng)機(jī)也有采用變頻供電的，以控制風(fēng)量和風(fēng)速，并有節(jié)電效果。

4 結(jié)束語(yǔ)
總之，紡織機(jī)械的速度控制非常重要，所以大量采用了變頻技術(shù)，很好地解決了生產(chǎn)中的各種要求。在紡織行業(yè)在各行業(yè)中是最先應(yīng)用變頻器的行業(yè)之一，也是使用變頻器的大用戶(hù)。