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日本等發(fā)達(dá)國家大力推廣使用,配合變頻技術(shù),節(jié)能效果明顯.我們?cè)囉眠^20KW以下的同步電機(jī),轉(zhuǎn)速穩(wěn)效率高,

紡織行業(yè)中的驅(qū)動(dòng)電機(jī)常用的有交流異步電動(dòng)機(jī)、有刷直流電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)（包括無刷直流電動(dòng)機(jī)）三大類，它們的綜合特性比較見表。

    三大類電動(dòng)機(jī)的綜合特性比較表

    機(jī)械

    特性過載

    能力可控

    性平穩(wěn)

    性噪聲電磁

    干擾維修

    性壽命體積效率成本

    交流異步電動(dòng)機(jī)軟小難較差較大小易長大低低

    有刷直流電動(dòng)機(jī)軟大易較好大嚴(yán)重難短較小高較高

    永磁同步電動(dòng)機(jī)

    （包括無刷直流電機(jī)）硬大易好小小易長小高較高

    按照不同的機(jī)械的要求，電機(jī)驅(qū)動(dòng)又分為定速驅(qū)動(dòng)、調(diào)速驅(qū)動(dòng)

    1、定速驅(qū)動(dòng)

    紡織行業(yè)中有大量的生產(chǎn)機(jī)械要求連續(xù)地以大致不變的速度單方向運(yùn)行對(duì)這類機(jī)械以往大多采用三相或單相異步電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)成本較低，結(jié)構(gòu)簡單牢*，維修方便，很適合該類機(jī)械的驅(qū)動(dòng)。但是，異步電動(dòng)機(jī)效率、功率因數(shù)低、損耗大，而該類電機(jī)使用面廣量大，故有大量的電能在使用中被浪費(fèi)了。

    2、調(diào)速驅(qū)動(dòng)

    紡織行業(yè)中有相當(dāng)多的工作機(jī)械，其運(yùn)行速度需要任意設(shè)定和調(diào)節(jié)，但速度控制精度要求并不非常高。這類驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在紡織行業(yè)中通常采用齒輪傳動(dòng)，通過齒輪變換工藝的設(shè)備如：FA506FA507環(huán)錠細(xì)紗機(jī)，F(xiàn)A1603氣流紡，KV505牽伸加捻機(jī)等。但這些設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，故障率較高，維修難度大。

    由于采用齒輪傳動(dòng)機(jī)械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，故障率較高，維修難度大，也就使同步電機(jī)在紡織行業(yè)的應(yīng)用顯得很有意義。利用同步電機(jī)的調(diào)速精度高、調(diào)速范圍寬、控制簡便、效率高的特點(diǎn)，將原有的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)簡化為同步電機(jī)傳動(dòng)，可使原有的傳動(dòng)系統(tǒng)十分簡潔，更改工藝無需變換齒輪，只需修改控制器的參數(shù)就可以，由于采用同步電機(jī)傳動(dòng)，取消了齒輪箱，有齒輪箱產(chǎn)生的如漏油、齒輪磨損、等一系列問題也就迎刃而結(jié)。具體做法就是將同步電機(jī)通過法蘭或底座安裝在傳動(dòng)軸附近通過同步齒形帶傳動(dòng)。這種傳動(dòng)方式在環(huán)錠細(xì)紗機(jī)羅拉的傳動(dòng)，主軸電機(jī)的傳動(dòng)以及在氣流紡的應(yīng)用效果都很不錯(cuò)。下面我就以同步電機(jī)在轉(zhuǎn)杯氣流紡紗機(jī)中的應(yīng)用為例子對(duì)同步電機(jī)在紡織行業(yè)的具體應(yīng)用作一個(gè)簡單的介紹。

    傳統(tǒng)的氣流紡紗機(jī)車頭傳動(dòng)系統(tǒng)采用一臺(tái)車頭電機(jī)通過皮帶帶動(dòng)齒輪箱傳動(dòng)機(jī)器兩側(cè)的引紗卷繞和喂棉羅拉，現(xiàn)在市場銷售不錯(cuò)的大卷裝氣流紡紗機(jī)為了更改工藝方便，也只是將引紗和喂棉的傳動(dòng)分別用兩臺(tái)電機(jī)傳動(dòng)，但仍保留齒輪箱。因此一直有一個(gè)問題無法解決，就是齒輪箱漏油，齒輪磨損，可*性差，維修不方便等問題。有許多工程師也想出了利用四臺(tái)變頻電機(jī)分別傳動(dòng)兩側(cè)的引紗和喂棉羅拉省去了齒輪箱。解決了齒輪箱漏油，齒輪磨損，可*性差，維修不方便等問題，但又帶來了新問題，由于異步電機(jī)存在轉(zhuǎn)差，就是異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速是隨著負(fù)載的變化而變化，變化幅度在紡機(jī)上經(jīng)實(shí)測達(dá)3％。這就造成了大紗和小紗時(shí)的紗線支數(shù)不同，而且兩臺(tái)相同的電機(jī)也存在轉(zhuǎn)速差異。使左右側(cè)的紗線支數(shù)差異較大，影響了產(chǎn)品的質(zhì)量。

    氣流紡紗機(jī)對(duì)電氣傳動(dòng)的要求可以概括為："三高"和"一少"。：

    高同步性(一臺(tái)紡紗機(jī)不同紡位的電機(jī)轉(zhuǎn)速要求橫向轉(zhuǎn)速一致，縱向比例同步)；

    高精確性(轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，精確度)；

    高可*性(至少保證一年安全連續(xù)運(yùn)行8000h)。

    少維修或免維修。

    由于同步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速精度僅決定于供電頻率精度，與負(fù)荷變化無關(guān)。為了保證纖維的纖度均勻，采用了高精度的變頻調(diào)速器和永磁式同步電動(dòng)機(jī)，無需采用閉環(huán)控制，就可以保證電機(jī)轉(zhuǎn)速精度達(dá)到0.1％~0.01％水平。因此很好的解決了氣流紡紗機(jī)對(duì)電氣傳動(dòng)的要求高的難題。

    控制回路圖

    永磁同步電動(dòng)機(jī)與變頻器的配合中，關(guān)鍵是個(gè)壓頻比的問題。通用變頻器根據(jù)不同的電機(jī)特性可以設(shè)置不同的壓頻比。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電機(jī)不在自己的運(yùn)行曲線下，電機(jī)將發(fā)生下列現(xiàn)象(1)不能啟動(dòng)；(2)電流增大；(3)噪音；(4)振動(dòng)；(5)溫升過高等問題,一定要認(rèn)真設(shè)置。

    我門在一家紡織企業(yè)經(jīng)過實(shí)際測試在引紗變頻頻率為40.1HZ時(shí)，采用異步電機(jī)傳動(dòng)和采用同步電機(jī)傳動(dòng)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果見下表。


電機(jī)類型
左側(cè)引紗空載
右側(cè)引紗空載
左側(cè)引紗帶負(fù)載
右側(cè)引紗帶負(fù)載

同步電機(jī)
802
802
802
802

異步電機(jī)
781
752
743
711



    從表中可以得出結(jié)論永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速性能大大優(yōu)于異步電機(jī)