Кольцевые прядильные машиныявляются основным оборудованием втекстильной промышленности, используемым для вытягивания и скручивания ровницы в тонкую пряжу. Основные технологические требования включают в себя:
• Постоянный контроль натяжения: Стабильное натяжение нити во время намотки для предотвращения обрыва или провисания.
• Высокоточная синхронизация скорости: Точная координация между шпинделями, роликами и направляющими для обеспечения однородности пряжи.
• Частые остановки и изменение скорости: Регулировка скорости для различного количества пряжи (например, запуск на низкой скорости, высокоскоростное прядение).
• Требования к высокой энергоэффективности: Традиционные асинхронные двигатели демонстрируют низкий КПД при частичных нагрузках, что значительно увеличивает производственные затраты.
(1) Высокая эффективность и экономия энергии
СИПМ обеспечивают КПД >94%(против 80-88% дляасинхронных двигателей), особенно в условиях переменной частоты вращения и частичной нагрузки.
Тематическое исследование: Текстильная фабрика сообщила об экономии энергии на 10-20% в расчете на машину, что позволило снизить ежегодные затраты на электроэнергию более чем на 50 000 иен на единицу продукции.
(2) Высокая динамическая чувствительность и точность управления
Управление, ориентированное на поле (FOC), позволяет - точность вращения составляет 0,05%,что обеспечивает быстрое ускорение/замедление.
Система управления с замкнутым контуром обеспечивает постоянное натяжение намотки, снижая вероятность обрыва нити более чем на 30%.
(3) Низкий уровень вибрации и шума
PMSM устраняют ток ротора, сводя к минимуму электромагнитные вибрации, что обеспечивает более плавную работу шпинделя и улучшает качество пряжи (например, на 15% снижает значение CV).
Уровень шума на 5-10 дБ ниже, чем у асинхронных двигателей, что улучшает условия труда.
(4) Компактная конструкция и низкие затраты на техническое обслуживание.
Высокая удельная мощность обеспечивает прямой привод шпинделя, исключая ременную передачу и механические потери.
Бесщеточная конструкция, не требующая смазки, подходит для текстильных изделий с повышенной влажностью и большим количеством ворса.
(1) Привод шпинделя
В традиционных станках используютсягрупповые приводы(один двигатель приводит в действие несколько шпинделей). PMSM включаетв себя индивидуальные приводы шпинделей, что позволяет настраивать скорость для производства различной пряжи.
Пример: Немецкая прядильная машина с приводимыми в движение шпинделями PMSM сократила потребление энергиина 18%и повысила производительность за счет 12%.
(2) Синхронизированное управление роликами и кольцевыми направляющими
Многодвигательная координация обеспечивает точную синхронизацию между вытяжными роликами и намоточными кольцевыми направляющими, предотвращая колебания натяжения.
(3) Интеллектуальные режимы энергосбережения
Автоматическое снижение скорости в периоды простоя/низкой нагрузки, что экономит 15-30% энергии.
Воздействие высоких температур: Локальные температуры вблизи шпинделей могут превышать 80°C, что требует применения магнитов SmCo или оптимизированного охлаждения.
Более высокие первоначальные затраты: PMSM стоят на 20-40% дороже, чем асинхронные двигатели, но окупаемость инвестиций достигается за 1,5-3 года за счет экономии энергии и сокращения затрат на техническое обслуживание.
Проблемы с электромагнитной совместимостью: гармоники инвертора могут создавать помехи для датчиков; рекомендуется использовать фильтры электромагнитной совместимости.
Интеграция Интернета вещей: данные о двигателе в режиме реального времени (ток, вибрация, температура) позволяют проводить профилактическое обслуживание и предотвращать поломки.
Интегрированные приводные системы: объединяющие двигатели, инверторы и контроллеры в компактные блоки (например, "электронные шпиндели").
Сверхскоростное прядение: PMSM поддерживает скорость вращения шпинделей от15 000 до 20 000 оборотовв минуту для производства пряжи премиум-класса.
Обладая высокой эффективностью, точностью и надежностью, PMSM заменяют традиционные приводы в машинах для прядения с кольцевымформованием, обеспечивая экономию энергии и интеллектуальное производство в текстильной промышленности. По мере снижения затрат и совершенствования технологий, PMSMстанут стандартом для высокопроизводительных систем прядения.
