变频器在针织业的应用
在针织布生产工艺设备中，供热供气，漂染，后整理三大系统均是应用变频调速技术的重要领域。 
    1、在供热供气系统上的应用
    针织布在印染和后整理工艺中都离不开热能和压缩空气。热能主要有蒸汽热能和导热油作介质的热能两种。蒸汽热能供应印染工艺设备如漂染工艺的高温高压染色机、常温染色机、拉缸等。导热油作介质的热能供应烘干设备，如后整理工艺的印花机、烘干机、树脂定型机等设备。
    蒸汽供热锅炉在燃油价格较高的情况下，大多数采用燃煤锅炉。燃煤锅炉中的引风机、鼓风机，以往调节风量都用风门来调节，采用变频调速技术后，可以通过调节电机的转速达到调节风机风量的目的。同样对锅炉的给水泵，利用变频器调节给水泵的流量达到恒水位连续供水。以15吨燃煤链条锅炉为例，引风机90KW，变频器的运行频率在40Hz左右；鼓风机45KW，变频器运行频率在45-55Hz左右；给水泵30KW，变频器的运行频率在40Hz左右。锅炉的供气压力可以稳定在1MPa左右。这样就能保证染色机所需的0.5-0.7Mpa压力的蒸汽热能，日染40-50t针织布生产的需要。
    以导热油作介质供热的燃煤锅炉（又叫有机热载体炉），对导热油循环泵采用变频调速技术，通过调节循环泵的转速来调节导热油的供油压力。同样对鼓引风机也可装上变频器，控制风量，把导热油的供热温度控制在设定范围之内。以400万大卡有机热载体炉为例，循环泵电机功率75kW，变频器运行频率40～50Hz；引风机功率30kW，运行频率30Hz左右；鼓风机功率15kW，运行频率45～50Hz：导热油工作温度250℃一260℃，工作压力0．4MPa，可以供应4～5部树脂定型机或印花机，烘干机所需的热能。
    织布机，染色机，定型机都要求有一定压力的压缩空气来推动汽缸或阀门工作。通常采用集中供气的方式，根据生产需要，用气量的大小，开—台或两台压缩机。过去在开—台压缩机不够气用，开两台又有多时，压缩空气有相当—部分要经**阀放掉，浪费很大。采用变频调速技术之后，利用变频器内置的P1D功能，在总供气口装上压力变送器，能很好地解决这个问题。在够气压时，变频器自动调低频率驱动电机运转，一旦供气不足，低于设定压力，变频器自动上升频率驱动电机运转，从而保证供气压力不变，其原理见图1（以国产佳灵变频器为例）。
    2、在漂染系统上的应用
    染色工艺是客户对针织布产品质量要求较高的关键工艺，其产品质量的奸坏直接关系到企业的声誉。染色机自动化程度的高低，对控制产品质量有很大关系。20世纪80年代的染色机，对染液的温度用简单的温控器控制，染液喷嘴压力用手动阀门来调节，导布棍的转速用滑差调速电机或用机械式无级凋速器凋速，这种控制方式，不节能，机械磨损严重，产品质量不稳定。日前国产染色机，特别是高温高压染色机，采用PLC（PC）可编程控制，配置变频器，利用可编程控制器控制染液按设定的速率升温，降温，保温。还可以对导布棍，循环泵的转速实现定时，定速控制，控制原理方框图。
    如一台AMSA632型高温高压染色机，用PLC可编程控制器，再利用变频器内置的多段速输入端子（X1—X4），可以使得染色机的循环泵和导布棍电机的运行频率自动的设置在进布时20Hz升温，保温时30Hz，降温时35Hz，溢洗时50Hz，等不同的频段上运行。对工艺上消除色花、色差等质量问题能达到很好的控制效果。
    3、在后整理系统上的应用
    后整理是针织布的*后一套工序，对工艺质量要求严格，需要自动化程度较高的控制手段。后整理工艺设备有开幅机和树脂定型机等设备，一般定型机长度都在40m以卜，烘箱工作温度在200℃左右。是除印花机外，控制技术较为复杂的设备。过去此类设备人部分用直流电机控制主传动，缩码装置作同步运转；用二速或三速电机、控制烘箱的循环风机；效果并不理想。目前国外和台湾产的定性机，大多采用数字式同步控制器带变频控制异步电机作同步运转，使得针织布在定型机上匀速通过几十米长的烘箱，对控制布的克重，厚薄均匀、条花、色差等质量问题，基本能达到要求。如台湾产的皇吉公司定型机，用一台速度控制器同时控制6台以上变频器带动循环风机运转，电机的运行频率可在30～60Hz范围内凋节。用DSC—316D型数字式同步控制器配变频器可以同时控制主传动、缩码装置、起布、摆布等多台异步电机作同步运行。
    这种DSC一316D同步控制器具有综合各种类比信号进行数字化处理的系统功能，可作单机定速，也可作多机串并联使用。此装置采用闭环控制模式，以电机上的编码器（PG），作为速度反馈信号；这样可以解决因温度等其他外界因素变化而产生的速度误差，提高同步系统的控制精度，因而此类同步控制是目前针织布定型机采用变频调速技术、整机自动化程度*高的机型之—。
    4、应用效果
    笔者所在单位原有设备由两台500kVA、1台240kVA变压器供电，负荷率达70％左右。由于使用30kW以上电机较多，特别是锅炉房的引风机，功率达90kW，工频启动时，经常造成供电房开关跳闸；加上工频启动时，对设备的机械，电器装置瞬时冲击力大，磨损严重，故障多，维修率高，工人的劳动强度大；对企业的产品质量和产量造成很大影响。针对这种情况，从1998年开始，推广使用变频调速技术，四年间，共安装变频器107台，合计功率1736kW，价值100多万元。在引进新设备时，选用自动化程度较高，速变频调速的配套设备。到目前为止，企业拥有变频器140多台，合计功率2100kW。四年的实践证明，推广使用变频调速技术确实给企业收到良好的效果。
    1）节能省电。安装变频器后，设备的平均节电率在20％以上。特别是在风机、水泵、空气压缩机等地方使用变频调速技术后，收到了很好的节电效果，初步测算，每年为企业节电在54万kwh以上。具体表现如附表。
    2）变频器节电的直接效应是使企业的用电电流下降，变压器负载减轻。为企业的发展，增加新设备打了基础。四年来，在不增加变压器容量的情况下共新增设备24台套，合计电机功率740kW。
    3）变频器又是一种软启动装置，它的启动电流很小。大功率电机装上变频器后，再也未发生过因设备启动过电流掉闸现象。
    4）变频器对缺相，过电压，过电流等电机的故障都能得到很好的保护，并能在变频器显示出来，使维修人员能及时排除故障，不影响生产。
    5）变频调速技术的应用，促使生产自动化程度的提高，管理操作维修人员只有很好的熟悉和掌握它的性能，才能发挥它应用的作用，相应地促进了企业职工的技术水平和人员素质的提高。
    总之，随着变频调速技术的日益成熟及变频器成本的下降，该技术在针织行业的应用将越来越广泛。有理由相信，变频凋速技术在节能和经控制方面将会发挥更大的效能，必将给针织行业带来更高的经济效益。