1 引言
紡織是具有悠久歷史的傳統工業，近年來隨著世界經濟一體化的發展，國際市場競爭日趨激烈，當前發生的我國和歐美紡織貿易戰，要求限制我國紡織品進口數量，突顯出我國產品競爭的實力。主要原因之一就是我國紡織企業近十多年來對其裝備進行了大規模的更新和改造，使紡織品的質量和生產效率大大提高。除了進口大量先進的紡織機械外，國產紡機質量和自動化水平也有顯著提高，對紡織業競爭實力的提升起到了關鍵作用。而紡機的進步又得以于市場的需求和現代電子技術和設備的發展。市場對于紡織品質量的要求愈來愈高，對市場要求反應速度也愈來愈快，花色品種也愈來愈多，傳統的紡織設備性能難以滿足需要，用高新技術提高設備的自動化程度是紡織品市場競爭的必由之路。
2 紡織機械自動化的幾個主要著力點
紡織機械的自動化的幾個主要著力點:
（1） 保證紗、條和絲的條干均勻，保證紗、線、絲、布低張力運行，以提高成品、半成品質量。因此，設備的速度控制極為重要，是紡織機械自動化課題的重中之重。
（2） 各種工業操作的程序控制。如粘膠機、分條正經機、自動絡筒機、立錠式毛紡細紗機、電子多臂機、電子提花裝置、各種間歇式染色機等。
（3） 各種工藝參數的在線控制，如溫度、壓力、流量、濃度等。
（4） 各種疵點的自動檢測和消除。如異型纖維和金屬雜物檢測和排除、各類斷頭檢測，紗、布疵點檢測、緯斜檢測和矯正等。
3 應用范圍與效果
速度控制要求幾乎覆蓋了化纖、紡紗、織布（含準備）、印花、染色、整理、針織、非織造布的各個門類的設備，是控制紡織品的成品和半成品質量的關鍵。多年來紡織機械的傳動不斷吸取新技術，以提高其性能。如變頻調速很早就用于紡織設備。早在上世紀40年代，粘膠紡絲機就采用了電錠—變頻機組的變頻調速系統。到 70年代初，熔斷紡絲機（滌綸、錦綸）采用了靜止變頻器—永磁式同步電機變頻調速。近十幾年來由于電力電子器件的飛速發展，性能、可靠性的提高，矢量控制的出現，更進一步改善了變頻器的調速性能，使變頻器成為紡織設備廣泛采用的控制電源。
3.1 提高生產效率
為提高生產效率，新型紡紗設備的運轉速度提高很多，機器的啟動和制動要求平滑，以避免產生細節和斷頭。紡織設備因紡制的紗支和原料不同，設計速度也不一樣，所以主電機多采用變頻器控制的普通異步電機或變頻電機傳動。如面廣量大的棉紡細紗機，在紡小紗時張力較大，容易斷頭，速度需要適當低些，為此曾用 4/6極雙速電機，現在采用了變頻調速控制，問題得到了較好解決。梳棉機、并條機、粗紗機等主要新型棉紡設備的主電機也都用變頻電源（變頻器）供電。針織機器中，大圓機和經編機的主電機也都采用變頻調速技術。
3.2 提高產品質量
為提高成品及半成品的條干質量（均勻度），紡紗設備采取多電機分部驅動有關部件，協調電機間速度的控制系統可采用多種方式，其中變頻器-交流電機控制系統為最多。如近年來我國一些紡織企業開發的新型粗紗機，用4臺電機分別傳動羅拉、錠翼、筒管和龍筋升降。取消了傳統的錐輪變速機構、皮帶復位機構、成形機構、差動裝置、張力微調裝置等復雜的機械結構。羅拉、錠翼和筒管都采用變頻調速，龍筋為伺服驅動，由工控機、伺服和變頻技術及數學模型等硬件和軟件構成的控制系統，實現粗紗機的欠伸、卷繞、成形等各種功能，提高了車速和控制精度，人機對話方面工藝參數設定和調整，受到廣大用戶的歡迎。又如新型梳棉機也實現了多電機分部傳動，其給棉電機、道夫電機、大壓輥電機和圈條器電機采用閉環矢量控制系統，保證了良好的調速特性。另一種新型梳棉機采用多電機，其錫林、刺棍、蓋板、道夫均為單獨變頻器傳動，全機由變頻、伺服系統通過現場總線技術實現棉箱給棉、到伏剝棉及圈條器等的同步運行，增加了設備的柔性化，方便了使用和調整。近期推出的緊密紡細紗有的就將錠子、前羅拉、中羅拉、鋼領板分別用4臺變頻器控制4臺變頻電機傳動，由可編程控制器（PLC）控制。
3.3 多臺電動機同步傳動
紡織行業有不少設備是多錠（位）的，其錠速要求一致。此類設備現在采用變頻器集中供電具有優勢。如前所述的各種粘膠紡絲機都采用電錠（獨立電機）和變頻器傳動。熔融紡絲有數十個紡絲位，每個紡絲位都由計量泵、導絲盤、牽引輥等組成，并各自由一臺永磁式同步電機傳動。為了保持纖維的捻度一致，要求紡絲位不同而功能相同的電機（例如計量泵電機），必須保持完全同步運行。同時還要求同一紡絲位而功能不同的電機（例如計量泵—導絲盤—牽引輥電機）之間必須保持比例協調同步運行，以保證牽伸倍數一致。所有功能相同的電機用一臺變頻器供電。由于采用永磁式同步電機，系統用開環控制方式，能夠保證轉速的控制精度，而系統比較簡單。此外，簾子線直捻機和牽伸加捻機也都是單錠單電機變頻傳動。我國首創的單電機傳動紡紗器的轉杯紡紗機，其100多個紡紗器電機用一臺變頻器供電，大大簡化了傳動結構，有利于高速。還有上世紀90年代初研制成功的電錠細紗機，有480～1000個錠子用一臺變頻器供電，省去齒輪、錠盤、錠帶（故障多發處）等多個傳動部件，減少機物料消耗。但是因為與傳統細紗機的價格比過高，沒有推廣。
3.4多單元同步傳動
布匹的前處理（精練、漂白、絲光）、印花、染色、后整理設備普遍采用多單元同步變頻調速，主要是保持布的低張力正常運行。如煉漂聯合機、絲光機、連續熱熔軋染聯合機等等。圓網和平網印花機的多單元同步控制也采用了變頻技術。大容量（日產100～200t）滌綸短纖后處理聯合機，其變頻系統的總裝機容量約 1700～5000kW的多單元變頻傳動系統已經開發成功，并銷往國內外。
此外生產線中傳送物料的風機也有采用變頻供電的，以控制風量和風速，并有節電效果。
4 結束語
總之，紡織機械的速度控制非常重要，所以大量采用了變頻技術，很好地解決了生產中的各種要求。在紡織行業在各行業中是最先應用變頻器的行業之一，也是使用變頻器的大用戶。