一． 引言
细沙工序的好坏直接影响到纱线的质量和产量。细纱生产中，细纱断头是影响产品质量、产量和能耗的关键。我国目前纺纱厂中仍有大量传统环锭细纱机在使用，随着国家政策和市场对节能降耗的需求，传统细纱机升级改造市场凸显。图1为细纱机单边结构示意图。
图1 细纱机单边结构示意图
二． 环锭细沙机工艺中的节能改造点
环锭细纱机纺纱工艺中，一般将一个纱锭的成型过程按纱锭大小分为：小纱阶段、中纱阶段、大纱阶段。小、中、大纱的具体分界点一般按不同纱线种类的纺纱长度确定。
传统细纱机纺纱过程中，整机速度在整个纱锭成型过程中恒定不变，这样造成：小纱阶段张力波动大；中纱张力波动小而稳定但速度过低；大纱张力波动又有所增加。张力波动的变化规律决定了小纱断头最多，中纱断头最少，大纱断头较多的分布规律。传动细纱机为解决小纱和大沙断头多影响纱线质量的弊病，采取整机已较低车速运转的方式。这种工艺方式，限制了车速的提高，而中纱断头少，车速潜力不能发挥，影响了机器生产效率的提高。
为解决以上矛盾，采用主电机变频控制方式，在小纱时低速运行，中纱提速，大纱适当减速的方式，模拟整个纺纱过程纱线张力变化情况，同时实现张力波动小，从而总体提高纺纱效率的功效。图2为采用台达方案的变频细沙机控制柜。
图2 台达变频细沙机控制柜
三． 变频改造优势
细沙机的网络变频改造具有一下优势：
1．提高产品质量：千锭时断头率降低,因断头的减少挡车工可以将节省的时间用来作清洁工作减少了许多突发的纱疵.提高了产品质量。
2．提高产量：安装变频器后的细纱机，虽然在小纱和大纱时降低了5％-8％的速度（目的是降低断头率），但在中纱时根据车况提高5％-15%的速度，而中纱的长度占整个细纱长度的80％，也就使纺纱的整体速度提高了近10％，大大提高了锭子的有效运转时间，提高了细纱机的生产效率和产量。产量也就提高了近10％。
3.节约原料：断头减少后接头回花减少，皮辊花也相应减少，也就是节约了返工浪费的原料。
4.更改工艺方便：降低劳动强度更换品种或调节转速时，不需更换皮带盘，直接修改变频器参数就可以实现。
5.纺特殊品种效果好：对某些纺纱有一定难度的品种如强捻纱、包芯纱、麻棉纱及高档精梳产品，通过变速选择生产过程最佳点，可最大程度提高单产、减少断头。
6.采用变频器控制可以节约用电：
（1）主电机可最大潜力挖掘电机的无功功率，充分利用和提高功率因数安装了变频器的细纱机功率因数从原来的0.78提高至0.92降低了无功电流，降低了线路损耗，节省了电能。
（2）大大减少用电设备的工作时间，从而达到节电的目的。安装了变频器的细纱机在同等产量的情况下辅助用电设备如吸棉电机用电，照明用电，空调用电，回风用电等设备的用电量也大大减少。
7.节约生产成本：细纱断头的减少为值车工扩大看台、减少万锭用工、节约生产成本提供了可能。
8.减少小线毛羽：通过变频降速对减少小线毛羽效果较好，有利于减小大、中、小纱毛羽值的极差具有潜在的商业价值。
9.可以联网监控：变频器配合PLC与计算机局域网可连为一体，监视在线生产情况。表3为某厂细沙机变频改造前后断头率和毛羽指数作了对比。
| 纺纱品种 | 改造前 | 变频改造后 | |||||||||||
| 断头率 | 3mm毛羽指数 | 断头率 | 3mm毛羽指数 | ||||||||||
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