细纱机变频器改造的应用与效果
近年来，我国纺织发展增速明显趋缓，市场持续低迷，各种成本不断上升，棉纺企业生产经营十分困难，在这样的形势之下，必须苦练内功，做好技术创新，降低吨纱成本，提高产品质量，才能更好应对市场竞争，实现可持续发展。
一、老式细纱机存在的问题
在我国棉纺企业，现在仍有大量的老式细纱机在使用，实践中大家普遍感到存在诸多问题：
（1）车速只有两档，低速用于开车生头，高速用于正常生产。 这样问题来了——张力不可控，一是小纱和大纱断头多；二是中纱时的纺纱速度不能开得更高，造成生产效率低；
（2）改支需要更换皮带盘，工作量大；
（3）功率因素低，无功损耗大。
这给降低细纱断头、提高产量、减少用工、降低电耗和生产成本带来了很大的影响。
二、解决问题的短平快方案
棉纺企业现在普遍资金紧张，要搞大的技术改造来解决上述问题确实有困难，但不解决上述问题又严重影响企业细纱生产水平。针对以上情况，我公司开发了泰川细纱专用变频器，经100多家棉纺企业使用，不但解决了以上问题，而且取得了良好的降低细纱断头、提高产量、减少用工、降低电耗和生产成本的效果。大家一致认为是一种投资少、见效快、收获大的短平快技改方案
三、泰川细纱机专用变频器具有的功能和特点
1、可设定16段纺纱速度
用户可根据一落纱的长度和断头规律来设定纺纱过程中每个阶段的速度，这样就能够让细纱机在小纱、中纱、大纱的不同阶段开不同的速度来生产。在小纱和大纱阶段可适当降速，以减少断头，改善毛羽，提高质量。在中纱阶段可开更高的速度，以提高产量。
2、能够实时控制纺纱张力
大家知道，纺纱过程中纺纱张力是渐变的，因此，我们的曲线的运行采用拟合计算，按照当前米数渐变，通过合理的曲线设置，能够实时控制纺纱张力。
有的变频器有自动PLC运行功能或自动多段速功能，设置后，也能产生一个变速的效果，但是其运行不是根据纺纱长度的变化而渐变，而是呈现一种阶梯形，在一个时间段内的频率是不变化的，对张力的控制也较差，和真正的纺纱曲线有本质区别。
3、设置面板，方便操作和管理
为了方便用户企业的工艺、统计人员操作和生产管理，我们设计了单独的操作面板（中文显示器或者触摸屏显示器），可对前罗拉转速、后罗拉转速、锭速、牵伸比等工艺参数进行统计、计算、显示，以快捷地对机台现状进行了解和调整，可统计细纱班产和总产量。同时可避免直接在变频器键盘上进行操作，可能造成人员触电事故或者因误调整变频器参数造成的设备损坏事故。
4、采用先进可靠的散热方式
变频器传统的散热方式为风扇强制散热，即在变频器散热片上加装1-3个散热风扇，通过风扇产生的气流对变频器产生的热量进行散热。但是，纺织企业车间温度、湿度较高，而且飞花、短绒、粉尘较多，因此风扇或散热风道容易被堵塞而造成变频器温度升高，过热报警，使用寿命变短。为了解决这一问题，我们在结构设计时，采用了无风扇大散热片散热，在现场安装时将散热片安装到负压风机风道内，利用风道内的空气循环来带走变频器热量，完全解决了变频器的散热问题。实测，泰川变频器在纺织厂使用时，温升不超过15摄氏度，即在环境温度为40摄氏度的车间内，变频器运行温度不超过55摄氏度（远远低于75摄氏度的报警温度），大大降低故障率，延长了变频器的使用寿命。
5、品质优良
模块采用原装进口英飞凌模块，生产过程严格管理，高标准要求，质量检测道道把关，保证了变频器的质量优良，抗各种干扰能力强。
6、可替换和替代进口变频器
针对细纱机已装有伦茨、科比、施耐德、日立、台达等进口变频器，但老化或需更换的情况，我们定制了多款替换型变频器，其外形尺寸和接线方式与原装变频器完全一致，不但替换方便，而且相对原装进口变频器，价格有很大优势（原装价格在1万元以上，我公司的替换机型在5500元左右），大大降低了用户的维修或购买成本压力。
四、细纱机变频改造（替换）的效果分析
我公司2015年新增客户近100家（含试装用户和替换用户），在与客户接洽的过程中，我们发现客户的需求是多个方位的，改造的目的也不相同，但他们经过改造后，都达到了自己目的，满足了自己的需求。下面是效果：
1、减少断头，提高产量
提高产量和减少断头是用户最为常见的一种需求。以32支纱和40支纱为例，一台420锭细纱机，可以增产5%，32支纱年增产3吨，减少回花0.9吨。40支纱年增产2.2吨，减少回花0.66吨。
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品种 |
增产率 |
日增产 |
断头率下降 |
日回花减少 |
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32支 |
5% |
8.656公斤 |
50% |
2.6公斤 |
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40支 |
5% |
6.356公斤 |
50% |
1.9公斤 |
断头率明显降低，挡车工有更多的时间和精力来做机台的清洁工作，可以有效减少飞花附入造成的偶发性纱疵，同时由于接头数量减少，也有效减少了接头疵点。另外，变频调速的使用也减少了气圈膨胀、碰隔纱板等问题，使大、中、小纱的毛羽一致性更好，减少了毛羽极差对布面质量造成的不良影响。断头减少后，接头回花、皮辊花、风箱花都相应减少，从而提高了细纱工序的制成率。
以上增产是在管理成本、照明用电、空调用电、人工工资等成本都没有增加的前提下增加的，降低了用户的吨纱成本。
改造实例1：河南舞钢东海纺织科技有限公司反馈，其生产的紧密赛络纺，在安装泰川细纱变频器之前，锭速14600，安装后，小纱和大纱锭速降低，从8000逐步上升，中纱阶段锭速可以达到16700。增加产量达到10%以上。同时，由于大小纱断头降低，其细纱值车工从每人值车8台，增加到每人值车10台，节约了人工成本。
改造实例2：河南天隆纺织有限公司反馈，其生产的精梳棉40支品种，安装泰川变频器后，一天增加产量4.5公斤／台。
注：以上数据由客户提供，根据各用户设备型号、完好状况、配棉、品种不同等因素，可能会有一定差异。
2、更换品种时不用更换皮带盘
有很多用户，为了适应当前的纺织形势，采用灵活经营，品种多变的经营策略。在这种思路下，生产车间就面临频繁更改品种，皮带盘也频繁更换，不仅增加了机修工的劳动量，也增加了马达和皮带盘的损耗，增加了机物料费用。
由于变频器具有无级调速的功能，调整车速无需再更换皮带盘，通过改变变频器的频率（曲线）即可达到调整车速的目的。从而减少了修机工劳动量，可以投入更多精力用来维护设备。另外，频繁更换皮带盘，更换过程中对马达轴、对皮带盘也会带来一定损耗。变频改造后，可以降低机物料费用开支。
改造实例3：浙江嵊州富鸿纺织有细纱机48台，品种多变，有时候车间同时开到20几个品种，品种更换非常频繁，修机工换皮带盘的工作量非常大。用泰川变频器进行改造后，同步将皮带盘换成一比一，此后一劳永逸，再更换品种时，只需在面板上改变曲线设置即可。
改造实例4：武汉裕大华纺织，因为频繁更换皮带盘，马达轴经常出现断裂，或者因马达轴弯曲造成轴承损坏等。根据其动力主任反馈，从2014年10月用泰川变频器进行改造后，由于不用更换皮带盘，其细纱车间因马达故障造成的维修费逐月下降，目前已经没有再出现马达轴断裂的情况。
3、提高功率因数，降低运行电流
在获得以上效果的同时，变频改造可以提高细纱机主电机功率因素，降低运行电流。运行电流降低可降低电机和线路发热，降低无功损耗。
4、替换原装进口变频器
有的用户原来的细纱机上有变频器，也有曲线功能，但是变频器使用年限长后，故障频发，维修费用高，且反复故障，购买新变频器价格更是居高不下。有的企业甚至已经将具有曲线功能的细纱机，改成了用接触器控制，恒转速运行的状态。
在用我公司的替换型变频器对原装的伦茨、科比、日立、施耐德等变频器进行替换时，安装尺寸完全一致（原来散热片安装在风道内的变频器，替换后依然安装在风道内；原来散热片安装在电气箱的，可由我公司改造成安装在风道内），安装非常简单。安装后，运行与原来状态完全一致，用户用较少的价格就恢复了原车台的先进功能。
改造实例5：河南焦作云峡纺织，细纱机原装为科比F5变频器，由于使用年限较长，变频器频繁出现故障，维修一次价格在4500元左右，维修周期长。购买一台新的科比变频器，价格在13000元左右。如用其他品牌替代，安装尺寸不一致，散热片也无法安装到散热风道。因此，云峡纺织的细纱机，已经有10多台改成采用接触器直接启动，没有了曲线功能之后，断头明显增加，纺纱效率低下。用我公司生产的细纱专用变频器（科比替换型）替换后，安装尺寸和电气性能与科比原装完全匹配，一期采购了14台细纱专用变频器，不到一天就完成了全部安装工作，安装完后，机台恢复了原有的曲线功能，纺纱效率得到提升。
五、结论
综上所述，细纱机变频器改造的应用与效果确实是显著的。
（1）对恒转速的细纱机采用细纱专用变频器进行改造，可以用较小的投资，提升细纱机性能。改造后，纺纱张力得到控制，能够有效减少断头，提高产量，为用户提高纺纱效率，降低吨纱成本。改造投入只需5900元／台，改造时间只需1天，1～1.5年即可收回投资。
（2）对原来有变频器的细纱机，采用泰川变频器进行替换，能减少更换和维修变频器的价格，降低用户开支，每台至少可节约成本5000元。
（3）在当前纺织企业生产成本高企的今天，提高细纱产量、减少用工、降低电耗和生产成本，无疑是提高企业市场竞争力的有效措施。事实证明：老式细纱机变频器改告确实为一种投资少、见效快、收获大的好方案。
来源：棉纺织技术新传媒