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4. 主要纺织机械对变频器的需求
由于近几年纺织行业技术改造的主要投入在扩展生产能力，加之纺织机械技术更新快，目前变频器80%以上是由纺织机械厂采购配套在主机设备中，再销售给最终用户纺织生产厂家的。我们对变频器需求量分析只聚焦于这个配套市场，或称为OEM市场。不过纺织设备几乎24小时连续工作，损坏和老化的速度快，另外90年代初期上马的不少电气系统已进入报废期，因此变频器在纺织厂还有一定的改造市场，而且所占比例将会逐年增加。
据作者调查分析，2003年国内纺织化纤机械主机厂对变频器的采购需求约6亿元，由于纺织工艺复杂、机械品种繁多，按纺纱、织造、染整和化纤类整理其需求份额如图4所示。
下面按纺纱、织造、染整和化纤机械对变频器的需求分别介绍：
4.1. 纺纱机械
纺纱机械负责将棉、毛、麻、丝和化学纤维原料进行除杂、开松、牵伸成为均匀柔韧的细纱。工艺流程和主要设备见图5。
大部分纺织设备对传动调速要求一般，保持一定的微张力卷绕控制特性，通用的V/F控制变频器基本满足要求：
1） 调速电机功率范围0.75~37kW；
2） 启动过程要求平稳，变频器启动频率设置尽量低；
3） 制动过程要求快速，平稳；
4） 可编程的多段速度输出；
5） 多电机级联运行要求速度同步；
6） 为使纱均匀地绕在锭子上，要求摆频，即纺织专用三角波频率输出；
7） 配合自调匀整控制系统，对于高速或高性能的并条机需要矢量闭环控制变频器或伺服驱动系统。
虽然近年来空调的引进，清花部分原料采用管道运输使纺纱车间的工作环境有所改善，但大部分纺纱车间仍然是高噪音、高温和多尘絮，这就要求变频器具有更强的恶劣环境下的适应能力。
纺纱机械除了高速并条机、转杯纺机有部分进口外，基本都实现国产化。对变频器的总体要求是可靠性高、低成本，小型化。
4.2. 织造机械
织造机械负责将纤维纱加工成布匹、线绳或针织品。络筒、整经、浆纱是织布前的准备工艺。工艺流程和主要设备见图6。
织布车间和捻线车间的工作条件与纺纱车间相似，其中织布机的噪音更大。针织机的工作环境相对好一些，但大园机一般将变频器安装在机器本体上，这对变频器的抗振动能力有一定要求。
织造机械要求变频器具备的功能和性能：
1） 调速电机功率范围0.2~22kW；
2） 单锭络筒、针织机、整经机要求故障和定长（或满轴时）自动停机；
3） 络筒、并纱、捻线机要求变频器具有摆频功能；
4） 平滑启动和快速制动；
5） 浆纱机要求调速范围大，张力恒定，多电机同步调速。
自动络筒机、高速无梭织机以及高档绣花机仍然有大量的进口，国内主机厂正在努力开发新产品，迫切需要低成本的小功率变频器和无刷直流驱动系统配合。相信这部分的变频器需求量将有较大增长空间。
4.3. 染整机械
染整机械是布匹和纱线后道处理设备。按工艺要求可分为炼漂、染色、印花、整理等工序，在每道工序中，根据加工织物的不同要求，又进行若干单元操作。其中炼漂包括坯布准备——烧毛——退浆——煮炼——漂白——丝光——热定型等工序，新的设计已将这些工序过程组合到退煮漂联合机中。工艺流程和主要设备见图7所示。
一般的染整设备对传动调速要求一般，单方向不可逆，平稳启动和停车，多单元同步，但间歇式染色机和印花机则要求较高。染整设备的工作环境是高温和潮湿。
1） 调速电机的功率范围1.5~30kW，十几千瓦以上的占多数；
2） 间歇式染色机要求调速范围宽，张力卷绕控制，快速正反转；
3） 印花机要求调速范围宽，平滑快速起制动，对花定位高精度（定位驱动多采用伺服系统）；
4） 水洗机负载惯性大，要求变频器快速制动；
5） 后整理线的多电机传动要求速度同步精度高，张力控制；
6） 一些场合要求变频器采取公共直流母线方案，以省去制动电阻以及能量损耗。
中国纺机协会指出2003年洗涤、漂白、染色机和后道整理机器有9000台6.3亿美元的进口，金额几乎与国产设备的销售额相当，说明染整设备的国产化道路依然宽阔，市场增长空间大。
4.4. 化纤机械
化纤机械包括纺丝机、后处理生产线、弹力丝机、非织造布生产线等。工艺流程和主要设备示意见图8。
纺丝机是关键设备，分长丝纺丝机和短丝纺丝机，工作原理相同。纺丝机将化纤原料如涤纶、锦纶、丙纶、氨纶、复合，高温溶化，送料鼓风机加压，从计量泵吹出丝，再通过热牵伸辊和高速卷绕头纺出丝。短丝后加工生产线包括多道牵伸、高温定型、叠丝、卷曲、烘干、切断和打包，产品主要用于轮胎等工业用途或掺到棉花中混纺，长丝后加工生产线有牵伸、络筒以及弹力丝机等，产品主要用于非织造布、线绳和针织品的生产。非织造布生产线由铺网、热轧、收卷组成。
相对纺织染整机械，化纤机械对变频器的性能和功能指标要求更高，而工作的环境条件也要好一些。
1） 功率范围：0.75-280kW，公共整流装置的功率到800kW；
2） 要求采用公共直流母线方案；
3） 纺丝机采用永磁同步机驱动，保证各驱动点转速高精度同步；
4） 牵伸电机在运行和停止时都要求保持化纤丝的张力恒定，变频器应具有零伺服功能和张力卷绕控制功能；
5） 上下双辊分别驱动的热轧机要求负荷平衡控制功能。
最近2年，化纤机械的增长速度一直明显高于一般纺织机械，特别是汽车轮胎、房地产高速增长的带动，化纤产品供不应求。2003年的化纤机械进口高达4.9亿美元，为了减少进口，国内的各大主机厂正处于消化、吸收、改进、创新的过程，新的工艺、新的产品和新的传动方案不断出现，这给变频器厂家带来新的机会。
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