艾默生CT紡織行業(yè)變頻器需求分析和應用解決方案
2008/4/15 10:35:00
1. 引言
中國已成為世界最大的紡織產品制造國，纖維生產量占全球總量的27.5%，是紡織機械最大的消費國和進口國。目前國內已具有生產能力5000-6000萬錠，近年來一直以20%左右的速度快速增長，專家估計2004年會適度減速，但在未來的幾年將繼續(xù)以10%以上的速度增長。
為了提高生產效率，提高產品質量和降低能耗，變頻器作為改善工藝和節(jié)能傳動自90年代初期批量進入紡織行業(yè)以來，一直得到快速增長。尤其是加入WTO以來，紡織品的市場擴大了，但競爭更加激烈，為此企業(yè)大量投入設備改造，提高生產力。紡織行業(yè)對變頻器的需求量越來越大，要求也不斷提高。積極了解紡織行業(yè)、深入研究紡織機械對變頻器的需求，為紡織行業(yè)提供適用的變頻器產品和變頻調速傳動的解決方案是變頻器供應商義不容辭的責任和使命。
2. 紡織行業(yè)的劃分和布局
紡織行業(yè)包括從纖維原料到服裝，日用或產業(yè)用布料、繩、線的工藝過程中生產企業(yè)，以及為這些企業(yè)提供專用設備的配套企業(yè)。紡織行業(yè)的主工藝流程示意見圖1。
中國已成為世界最大的紡織產品制造國，纖維生產量占全球總量的27.5%，是紡織機械最大的消費國和進口國。目前國內已具有生產能力5000-6000萬錠，近年來一直以20%左右的速度快速增長，專家估計2004年會適度減速，但在未來的幾年將繼續(xù)以10%以上的速度增長。
為了提高生產效率，提高產品質量和降低能耗，變頻器作為改善工藝和節(jié)能傳動自90年代初期批量進入紡織行業(yè)以來，一直得到快速增長。尤其是加入WTO以來，紡織品的市場擴大了，但競爭更加激烈，為此企業(yè)大量投入設備改造，提高生產力。紡織行業(yè)對變頻器的需求量越來越大，要求也不斷提高。積極了解紡織行業(yè)、深入研究紡織機械對變頻器的需求，為紡織行業(yè)提供適用的變頻器產品和變頻調速傳動的解決方案是變頻器供應商義不容辭的責任和使命。
2. 紡織行業(yè)的劃分和布局
紡織行業(yè)包括從纖維原料到服裝，日用或產業(yè)用布料、繩、線的工藝過程中生產企業(yè)，以及為這些企業(yè)提供專用設備的配套企業(yè)。紡織行業(yè)的主工藝流程示意見圖1。
紡織行業(yè)應用變頻器的領域主要在天然纖維紡紗、織造、染整和化纖四大塊。對于服裝、日用品等成品加工的縫紉機和繡花機，有采用交流伺服電機、無刷直流電機驅動的趨勢，也有變頻器驅動異步機的嘗試，但這不在本文討論范圍。
2003年中國紡織工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，紡織行業(yè)主要集中在江蘇、浙江、上海、山東、廣東、福建等經(jīng)濟發(fā)達的沿海省份，其銷售額占全國的80%。湖北、河北、河南、安徽、天津、遼寧、四川、北京、內蒙古、湖南等中部省份占15%，其余省份僅5%。
某紡織廠的電機功率分布情況如圖2，圖中其他設備包括空調、供水供熱、制冷和電梯等。由于變頻器調速給紡織生產帶來質量和效率的巨大改進，許多紡織廠正在積極研究和推廣變頻器應用技術，他們樂于接受帶有變頻器調速的紡機設備，對于舊設備的變頻化改造熱情越來越高。
2003年中國紡織工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，紡織行業(yè)主要集中在江蘇、浙江、上海、山東、廣東、福建等經(jīng)濟發(fā)達的沿海省份，其銷售額占全國的80%。湖北、河北、河南、安徽、天津、遼寧、四川、北京、內蒙古、湖南等中部省份占15%，其余省份僅5%。
某紡織廠的電機功率分布情況如圖2，圖中其他設備包括空調、供水供熱、制冷和電梯等。由于變頻器調速給紡織生產帶來質量和效率的巨大改進，許多紡織廠正在積極研究和推廣變頻器應用技術，他們樂于接受帶有變頻器調速的紡機設備，對于舊設備的變頻化改造熱情越來越高。
3. 紡機行業(yè)的布局和發(fā)展
紡機行業(yè)主要有中紡機集團、上海太平洋、江蘇、山東、浙江五大板塊。隨著國家放開對紡織行業(yè)的控制，紡織設備更新?lián)Q代速度加快。
中國的紡機行業(yè)目前正在洗牌：紡紗、織布機械仍然是中紡集團占據(jù)主導優(yōu)勢，江蘇的一些合資企業(yè)尚具有一定競爭力。染整大部分集中在浙江和江蘇的一些民營企業(yè)，中紡集團和上海太平洋的一些企業(yè)仍有一定市場份額?；w和非織造布生產線的較新的產品，機械方面技術難度大，核心部件還需進口，國內紡機企業(yè)正在組織技術攻關。針織機械主要來自福建泉州等地的臺資企業(yè)，但這些臺資企業(yè)規(guī)模均不大，廣州、宜昌等一些老牌國有企業(yè)有機會再次崛起。
2003年全國重點紡織機械生產企業(yè)產品銷售收入達335億元，同比增長24%。2004年由于去年增長過快，加之鋼材漲價，利潤降低，紡機行業(yè)減緩了增長的步伐。圖3為2003年紡機銷售額按省份分布的示意。
紡機行業(yè)主要有中紡機集團、上海太平洋、江蘇、山東、浙江五大板塊。隨著國家放開對紡織行業(yè)的控制，紡織設備更新?lián)Q代速度加快。
中國的紡機行業(yè)目前正在洗牌：紡紗、織布機械仍然是中紡集團占據(jù)主導優(yōu)勢，江蘇的一些合資企業(yè)尚具有一定競爭力。染整大部分集中在浙江和江蘇的一些民營企業(yè)，中紡集團和上海太平洋的一些企業(yè)仍有一定市場份額?；w和非織造布生產線的較新的產品，機械方面技術難度大，核心部件還需進口，國內紡機企業(yè)正在組織技術攻關。針織機械主要來自福建泉州等地的臺資企業(yè)，但這些臺資企業(yè)規(guī)模均不大，廣州、宜昌等一些老牌國有企業(yè)有機會再次崛起。
2003年全國重點紡織機械生產企業(yè)產品銷售收入達335億元，同比增長24%。2004年由于去年增長過快，加之鋼材漲價，利潤降低，紡機行業(yè)減緩了增長的步伐。圖3為2003年紡機銷售額按省份分布的示意。
中國紡織機械器材工業(yè)協(xié)會提出新型成套設備技術攻關項目：日產200噸及以上滌綸短纖維生產線；粘膠長絲連續(xù)紡絲機；高效現(xiàn)代化棉紡生產線（即單電機傳動）；機電一體化的無梭織機；紡粘法和溶噴法非制造布生產線（高速、帶張力控制）；電腦提花圓緯機；電腦自動橫機；高速特里科經(jīng)編機；染整設備工藝參數(shù)在線檢測；高效、節(jié)能、環(huán)保的染整設備。紡織工業(yè)科學技術發(fā)展中心提出了紡織工業(yè)技術進步發(fā)展綱要，涉及傳動自動化設備的要求：“研究梳棉、并條、粗紗、細紗、絡筒等單機的多電機獨立傳動和控制系統(tǒng)。在線檢測和控制技術，單機自動化和工序連續(xù)化，解決國產清梳聯(lián)、并條機自調勻整系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。”
4. 主要紡織機械對變頻器的需求
由于近幾年紡織行業(yè)技術改造的主要投入在擴展生產能力，加之紡織機械技術更新快，目前變頻器80%以上是由紡織機械廠采購配套在主機設備中，再銷售給最終用戶紡織生產廠家的。我們對變頻器需求量分析只聚焦于這個配套市場，或稱為OEM市場。不過紡織設備幾乎24小時連續(xù)工作，損壞和老化的速度快，另外90年代初期上馬的不少電氣系統(tǒng)已進入報廢期，因此變頻器在紡織廠還有一定的改造市場，而且所占比例將會逐年增加。
據(jù)作者調查分析，2003年國內紡織化纖機械主機廠對變頻器的采購需求約6億元，由于紡織工藝復雜、機械品種繁多，按紡紗、織造、染整和化纖類整理其需求份額如圖4所示。
4. 主要紡織機械對變頻器的需求
由于近幾年紡織行業(yè)技術改造的主要投入在擴展生產能力，加之紡織機械技術更新快，目前變頻器80%以上是由紡織機械廠采購配套在主機設備中，再銷售給最終用戶紡織生產廠家的。我們對變頻器需求量分析只聚焦于這個配套市場，或稱為OEM市場。不過紡織設備幾乎24小時連續(xù)工作，損壞和老化的速度快，另外90年代初期上馬的不少電氣系統(tǒng)已進入報廢期，因此變頻器在紡織廠還有一定的改造市場，而且所占比例將會逐年增加。
據(jù)作者調查分析，2003年國內紡織化纖機械主機廠對變頻器的采購需求約6億元，由于紡織工藝復雜、機械品種繁多，按紡紗、織造、染整和化纖類整理其需求份額如圖4所示。
4.1. 紡紗機械
紡紗機械負責將棉、毛、麻、絲和化學纖維原料進行除雜、開松、牽伸成為均勻柔韌的細紗。工藝流程和主要設備見圖5。
紡紗機械負責將棉、毛、麻、絲和化學纖維原料進行除雜、開松、牽伸成為均勻柔韌的細紗。工藝流程和主要設備見圖5。
大部分紡織設備對傳動調速要求一般，保持一定的微張力卷繞控制特性，通用的V/F控制變頻器基本滿足要求：
1） 調速電機功率范圍0.75~37kW；
2） 啟動過程要求平穩(wěn)，變頻器啟動頻率設置盡量低；
3） 制動過程要求快速，平穩(wěn)；
4） 可編程的多段速度輸出；
5） 多電機級聯(lián)運行要求速度同步；
6） 為使紗均勻地繞在錠子上，要求擺頻，即紡織專用三角波頻率輸出；
7） 配合自調勻整控制系統(tǒng)，對于高速或高性能的并條機需要矢量閉環(huán)控制變頻器或伺服驅動系統(tǒng)。
雖然近年來空調的引進，清花部分原料采用管道運輸使紡紗車間的工作環(huán)境有所改善，但大部分紡紗車間仍然是高噪音、高溫和多塵絮，這就要求變頻器具有更強的惡劣環(huán)境下的適應能力。
紡紗機械除了高速并條機、轉杯紡機有部分進口外，基本都實現(xiàn)國產化。對變頻器的總體要求是可靠性高、低成本，小型化。
4.2. 織造機械
織造機械負責將纖維紗加工成布匹、線繩或針織品。絡筒、整經(jīng)、漿紗是織布前的準備工藝。工藝流程和主要設備見圖6。
1） 調速電機功率范圍0.75~37kW；
2） 啟動過程要求平穩(wěn)，變頻器啟動頻率設置盡量低；
3） 制動過程要求快速，平穩(wěn)；
4） 可編程的多段速度輸出；
5） 多電機級聯(lián)運行要求速度同步；
6） 為使紗均勻地繞在錠子上，要求擺頻，即紡織專用三角波頻率輸出；
7） 配合自調勻整控制系統(tǒng)，對于高速或高性能的并條機需要矢量閉環(huán)控制變頻器或伺服驅動系統(tǒng)。
雖然近年來空調的引進，清花部分原料采用管道運輸使紡紗車間的工作環(huán)境有所改善，但大部分紡紗車間仍然是高噪音、高溫和多塵絮，這就要求變頻器具有更強的惡劣環(huán)境下的適應能力。
紡紗機械除了高速并條機、轉杯紡機有部分進口外，基本都實現(xiàn)國產化。對變頻器的總體要求是可靠性高、低成本，小型化。
4.2. 織造機械
織造機械負責將纖維紗加工成布匹、線繩或針織品。絡筒、整經(jīng)、漿紗是織布前的準備工藝。工藝流程和主要設備見圖6。
織布車間和捻線車間的工作條件與紡紗車間相似，其中織布機的噪音更大。針織機的工作環(huán)境相對好一些，但大園機一般將變頻器安裝在機器本體上，這對變頻器的抗振動能力有一定要求。
織造機械要求變頻器具備的功能和性能：
1） 調速電機功率范圍0.2~22kW；
2） 單錠絡筒、針織機、整經(jīng)機要求故障和定長（或滿軸時）自動停機；
3） 絡筒、并紗、捻線機要求變頻器具有擺頻功能；
4） 平滑啟動和快速制動；
5） 漿紗機要求調速范圍大，張力恒定，多電機同步調速。
自動絡筒機、高速無梭織機以及高檔繡花機仍然有大量的進口，國內主機廠正在努力開發(fā)新產品，迫切需要低成本的小功率變頻器和無刷直流驅動系統(tǒng)配合。相信這部分的變頻器需求量將有較大增長空間。
4.3. 染整機械
染整機械是布匹和紗線后道處理設備。按工藝要求可分為煉漂、染色、印花、整理等工序，在每道工序中，根據(jù)加工織物的不同要求，又進行若干單元操作。其中煉漂包括坯布準備——燒毛——退漿——煮煉——漂白——絲光——熱定型等工序，新的設計已將這些工序過程組合到退煮漂聯(lián)合機中。工藝流程和主要設備見圖7所示。
織造機械要求變頻器具備的功能和性能：
1） 調速電機功率范圍0.2~22kW；
2） 單錠絡筒、針織機、整經(jīng)機要求故障和定長（或滿軸時）自動停機；
3） 絡筒、并紗、捻線機要求變頻器具有擺頻功能；
4） 平滑啟動和快速制動；
5） 漿紗機要求調速范圍大，張力恒定，多電機同步調速。
自動絡筒機、高速無梭織機以及高檔繡花機仍然有大量的進口，國內主機廠正在努力開發(fā)新產品，迫切需要低成本的小功率變頻器和無刷直流驅動系統(tǒng)配合。相信這部分的變頻器需求量將有較大增長空間。
4.3. 染整機械
染整機械是布匹和紗線后道處理設備。按工藝要求可分為煉漂、染色、印花、整理等工序，在每道工序中，根據(jù)加工織物的不同要求，又進行若干單元操作。其中煉漂包括坯布準備——燒毛——退漿——煮煉——漂白——絲光——熱定型等工序，新的設計已將這些工序過程組合到退煮漂聯(lián)合機中。工藝流程和主要設備見圖7所示。
一般的染整設備對傳動調速要求一般，單方向不可逆，平穩(wěn)啟動和停車，多單元同步，但間歇式染色機和印花機則要求較高。染整設備的工作環(huán)境是高溫和潮濕。
1） 調速電機的功率范圍1.5~30kW，十幾千瓦以上的占多數(shù)；
2） 間歇式染色機要求調速范圍寬，張力卷繞控制，快速正反轉；
3） 印花機要求調速范圍寬，平滑快速起制動，對花定位高精度（定位驅動多采用伺服系統(tǒng)）；
4） 水洗機負載慣性大，要求變頻器快速制動；
5） 后整理線的多電機傳動要求速度同步精度高，張力控制；
6） 一些場合要求變頻器采取公共直流母線方案，以省去制動電阻以及能量損耗。
中國紡機協(xié)會指出2003年洗滌、漂白、染色機和后道整理機器有9000臺6.3億美元的進口，金額幾乎與國產設備的銷售額相當，說明染整設備的國產化道路依然寬闊，市場增長空間大。
4.4. 化纖機械
化纖機械包括紡絲機、后處理生產線、彈力絲機、非織造布生產線等。工藝流程和主要設備示意見圖8。
1） 調速電機的功率范圍1.5~30kW，十幾千瓦以上的占多數(shù)；
2） 間歇式染色機要求調速范圍寬，張力卷繞控制，快速正反轉；
3） 印花機要求調速范圍寬，平滑快速起制動，對花定位高精度（定位驅動多采用伺服系統(tǒng)）；
4） 水洗機負載慣性大，要求變頻器快速制動；
5） 后整理線的多電機傳動要求速度同步精度高，張力控制；
6） 一些場合要求變頻器采取公共直流母線方案，以省去制動電阻以及能量損耗。
中國紡機協(xié)會指出2003年洗滌、漂白、染色機和后道整理機器有9000臺6.3億美元的進口，金額幾乎與國產設備的銷售額相當，說明染整設備的國產化道路依然寬闊，市場增長空間大。
4.4. 化纖機械
化纖機械包括紡絲機、后處理生產線、彈力絲機、非織造布生產線等。工藝流程和主要設備示意見圖8。
投訴建議
提交
查看更多評論
其他資訊
MEV3000重載90kW~250kW產品即日起正式發(fā)布
Hello, David!
有一個地方不能只有我們知道
艾默生驅動與電機上海辦公室迎來喬遷之喜
你已添加法國國家圖書館為好友