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(chǎn)品制造國,纖維生產(chǎn)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(nèi)已具有生產(chǎn)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(chǎn)效率,提高產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)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(chǎn)品和變頻調(diào)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(chǎn)業(yè)用布料、繩、線的工藝過程中生產(chǎn)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(chǎn)品制造國,纖維生產(chǎn)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(nèi)已具有生產(chǎn)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(chǎn)效率,提高產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)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(chǎn)品和變頻調(diào)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(chǎn)業(yè)用布料、繩、線的工藝過程中生產(chǎn)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(qū)動的趨勢,也有變頻器驅(qū)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(nèi)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(diào)、供水供熱、制冷和電梯等。由于變頻器調(diào)速給紡織生產(chǎn)帶來質(zhì)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(diào)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(nèi)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(diào)、供水供熱、制冷和電梯等。由于變頻器調(diào)速給紡織生產(chǎn)帶來質(zhì)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(diào)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(chǎn)線的較新的產(chǎn)品,機械方面技術難度大,核心部件還需進口,國內(nèi)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(chǎn)企業(yè)產(chǎn)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(chǎn)線的較新的產(chǎn)品,機械方面技術難度大,核心部件還需進口,國內(nèi)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(chǎn)企業(yè)產(chǎn)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(chǎn)200噸及以上滌綸短纖維生產(chǎn)線;粘膠長絲連續(xù)紡絲機;高效現(xiàn)代化棉紡生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)清梳聯(lián)、并條機自調(diào)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(chǎn)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(chǎn)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(diào)查分析,2003年國內(nèi)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(chǎn)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(chǎn)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(diào)查分析,2003年國內(nèi)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(diào)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(diào)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(diào)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(qū)動系統(tǒng)。
雖然近年來空調(diào)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(zhuǎn)杯紡機有部分進口外,基本都實現(xiàn)國產(chǎn)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(diào)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(diào)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(qū)動系統(tǒng)。
雖然近年來空調(diào)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(zhuǎn)杯紡機有部分進口外,基本都實現(xiàn)國產(chǎn)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(diào)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(diào)速范圍大,張力恒定,多電機同步調(diào)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(nèi)主機廠正在努力開發(fā)新產(chǎn)品,迫切需要低成本的小功率變頻器和無刷直流驅(qū)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(diào)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(diào)速范圍大,張力恒定,多電機同步調(diào)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(nèi)主機廠正在努力開發(fā)新產(chǎn)品,迫切需要低成本的小功率變頻器和無刷直流驅(qū)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(diào)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(diào)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(diào)速范圍寬,張力卷繞控制,快速正反轉(zhuǎn);
3) 印花機要求調(diào)速范圍寬,平滑快速起制動,對花定位高精度(定位驅(qū)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(chǎn)設備的銷售額相當,說明染整設備的國產(chǎn)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(chǎn)線、彈力絲機、非織造布生產(chǎn)線等。工藝流程和主要設備示意見圖8。
1) 調(diào)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(diào)速范圍寬,張力卷繞控制,快速正反轉(zhuǎn);
3) 印花機要求調(diào)速范圍寬,平滑快速起制動,對花定位高精度(定位驅(qū)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(chǎn)設備的銷售額相當,說明染整設備的國產(chǎn)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(chǎn)線、彈力絲機、非織造布生產(chǎn)線等。工藝流程和主要設備示意見圖8。
提交
查看更多評論
其他資訊
MEV3000重載90kW~250kW產(chǎn)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(qū)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