我國(guó)是一個(gè)紡織大國(guó)，2005年我國(guó)纖維加工總量為2690萬噸，超過世界纖維加工總量的35%，2006年，我國(guó)紡織工業(yè)生產(chǎn)總值達(dá)36000億元，其中，紡織機(jī)械為526億元以上，紡織機(jī)械已連續(xù)5年年增長(zhǎng)20%以上。預(yù)計(jì)“十一五”期間將維持這一增長(zhǎng)速度。我國(guó)要從一個(gè)紡織大國(guó)變成一個(gè)紡織強(qiáng)國(guó)“十一五”是個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，為此，國(guó)家發(fā)改委等10部委聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于加快紡織行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)若干意見的通知》，同時(shí)制定了“十一五”紡織工業(yè)發(fā)展規(guī)劃，規(guī)劃提出到“十一五”末紡織纖維加工總量達(dá)到了3600萬噸，比《十五》末（2005年）增長(zhǎng)35%左右，可見“十一五”期間紡織工業(yè)仍將有一個(gè)較大的發(fā)展，與此同時(shí)，作為紡織工業(yè)的技術(shù)裝備即紡織機(jī)械業(yè)必有較大發(fā)展紡織工業(yè)和紡織機(jī)械業(yè)的發(fā)展需要變頻調(diào)速技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等高新技術(shù)的大力支持，紡織工業(yè)是變頻器，可編程控制器（PLC）的巨大市場(chǎng)，紡織工業(yè)的發(fā)展需要變頻器，變頻技術(shù)的發(fā)展離不開紡織。

2 紡織行業(yè)“十一五”期間的結(jié)構(gòu)調(diào)整

國(guó)家發(fā)改委、財(cái)政部、科技部等10部委于2006年5月聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于加快紡織行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)若干意見的通知》。通知提出（摘要）：?深層次問題有待解決，主要體現(xiàn)為自主創(chuàng)新能力不足，主要表現(xiàn)為目前全行業(yè)研發(fā)投入不足銷售收入的1%，高新技術(shù)和高端紡織設(shè)備大部分依賴進(jìn)口。?多手段促進(jìn)行業(yè)調(diào)整，調(diào)整的重點(diǎn)是技術(shù)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高產(chǎn)品附加價(jià)值等。?紡織行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要目標(biāo)（到“十一五”末）。

①紡織纖維加工總量達(dá)到3600萬噸，比“十五”末增長(zhǎng)35%左右。

 ②人均勞動(dòng)生產(chǎn)率提高60%以上主要靠技術(shù)創(chuàng)新，靠自動(dòng)化技術(shù)水平的提高和產(chǎn)品附加值的提高，即多生產(chǎn)一些高檔次的紡織機(jī)械設(shè)備和紡織成品布、服裝等。

③萬元增加值的能耗下降20%，噸纖維耗水下降20%。這將依靠各種節(jié)能降耗措拖，其中，風(fēng)機(jī)、水泵等的變頻調(diào)速是節(jié)能降耗的有效措施，另外，電動(dòng)機(jī)、變頻器容量的合理選擇，避免大馬拉小車也是節(jié)能降耗的有效措施等等。

 ④行業(yè)科技創(chuàng)新能力明顯增強(qiáng)，擁有一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵技術(shù)和國(guó)際影響力的知名品牌等。

目前，我國(guó)紡織機(jī)械和國(guó)際上先進(jìn)的紡織機(jī)械相比，差距仍然很大，特別是自主創(chuàng)新的產(chǎn)品較少，目前大部分屬消化吸收國(guó)外八十——九十年代的紡織機(jī)械，產(chǎn)品在消化吸收中基本沒有創(chuàng)新，只是進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化工作，因此，我們的扣式結(jié)束帶產(chǎn)品幾十年來總是跟在別人后面追，差距還是較大，至今也頂替不了進(jìn)口。據(jù)海關(guān)統(tǒng)計(jì)2005年進(jìn)口紡機(jī)設(shè)備達(dá)到34.45億美元，例如，各種無梭織機(jī)近幾年平均進(jìn)口達(dá)3萬臺(tái)（6.158億美元）以上。各種針織機(jī)械年平均進(jìn)口也達(dá)3萬臺(tái)（7.867億美元）以上。針織機(jī)械和無梭織機(jī)是各類紡織機(jī)械中技術(shù)發(fā)展較慢的，也是和國(guó)外同類機(jī)械扣式結(jié)束帶設(shè)備技術(shù)水平差距較大的，其中主要差距之一就是機(jī)電一體化技術(shù)水平較低，例如各種緯編機(jī)主傳動(dòng)應(yīng)用變頻調(diào)速、PLC控制的僅有1/3左右。無梭織機(jī)主調(diào)動(dòng)應(yīng)用變頻調(diào)速和PLC等控制的還不足1/4。據(jù)報(bào)導(dǎo)“十一五”期間我國(guó)將會(huì)減少各類紡織機(jī)械的進(jìn)口，這就要靠科技創(chuàng)新，開發(fā)制造出一批高技術(shù)水平，高檔次的紡織機(jī)械產(chǎn)品來頂替進(jìn)口，滿足市場(chǎng)發(fā)展需求?！笆晃濉逼陂g必將推出一批整體機(jī)電一體化水平較高的紡機(jī)產(chǎn)品。當(dāng)然，也必將積極推廣應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，計(jì)算機(jī)和PLC技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和工藝參數(shù)的在線檢測(cè)、監(jiān)控技術(shù)，最終使紡織機(jī)械整體機(jī)電一體化技術(shù)有一個(gè)新的實(shí)破。

3 發(fā)展新型成套紡織機(jī)械設(shè)備

“十一五”紡織工業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出，我國(guó)將大力振興裝備制造業(yè)，“十一五”又是紡織工業(yè)奠定由紡織大國(guó)向紡織強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，因此“十一五”期間，紡織機(jī)械將對(duì)10種新型成套紡機(jī)設(shè)備進(jìn)行攻關(guān)和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，以促進(jìn)紡織工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展，并提出實(shí)現(xiàn)單機(jī)數(shù)字化、車間、企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化的戰(zhàn)略目標(biāo)。

10種新型成套紡機(jī)設(shè)備是：

（1）日產(chǎn)200噸（年產(chǎn)6萬噸）及以上的滌綸短纖維成套設(shè)備，紡絲機(jī)和后加工聯(lián)合機(jī)都將采用工業(yè)以太網(wǎng)總線控制系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)管控一體化，其中后加工聯(lián)合機(jī)所用單臺(tái)變頻器較大容量將達(dá)800—1000kW，電壓690V。

（2）粘膠長(zhǎng)絲連續(xù)紡絲機(jī)

紡絲速度120m/min以上，自動(dòng)落絲、自動(dòng)生頭、多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，變頻（伺服）同步調(diào)速，采用PLC和IPC機(jī)控制，觸摸屏操作，顯示的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)。

（3）高效現(xiàn)代化棉紡生產(chǎn)線

包括高效短流程清梳聯(lián)合機(jī)，與梳棉機(jī)連接的高速并條機(jī)，多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的懸錠粗紗機(jī)、數(shù)字化、多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的精梳機(jī)、高速全自動(dòng)轉(zhuǎn)杯紡紗機(jī)、細(xì)絡(luò)聯(lián)式自動(dòng)絡(luò)筒機(jī)等，這些設(shè)備均采PLC（或IPC）控制、變頻（伺服）調(diào)速和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制。

（4）機(jī)電一體化劍桿織機(jī)和噴氣織機(jī)

重點(diǎn)解決氣流引緯技術(shù)、電子送徑和電子卷取技術(shù)、智能化控制技術(shù)、打緯技術(shù)、高速開口技術(shù)、采用變頻調(diào)速、伺服或步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，PLC控制或織機(jī)專用控制器控制各電動(dòng)機(jī)的起、停順序、時(shí)間和定位等。

 除此之外，還有紡粘法和熔融法非織造布生產(chǎn)線、電腦提花園緯機(jī)、電腦自動(dòng)橫機(jī)、高速特里科經(jīng)編機(jī)、染整設(shè)備工藝參數(shù)在線檢測(cè)技術(shù)和高效、節(jié)能、環(huán)保的染整設(shè)備等，不一一詳述。

“    十一五”發(fā)展規(guī)劃提出“十一五”期末，先進(jìn)紡織機(jī)械設(shè)備比重要達(dá)到40%，這一方面是靠10種新型成套紡機(jī)設(shè)備的攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化來實(shí)現(xiàn)；另一方面要靠現(xiàn)有的采用新技術(shù)的設(shè)備逐步取代老設(shè)備。例如環(huán)錠細(xì)紗機(jī)年銷售2萬臺(tái)，扣式結(jié)束帶出口的基本采用變頻調(diào)速，而國(guó)內(nèi)市場(chǎng)銷售的細(xì)紗機(jī)僅20—25%采用變頻調(diào)速。懸錠粗紗機(jī)年銷售4000—5000臺(tái)，約有25—30%仍用雙速電機(jī)傳動(dòng)，不調(diào)速。而采用多電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)的粗紗機(jī)僅有10%左右。各種無梭織機(jī)年產(chǎn)量3萬臺(tái)以上，而主傳動(dòng)采用變頻調(diào)速的不足10%。這說明變頻器在紡織機(jī)械中推廣應(yīng)用市場(chǎng)潛力還很大，同時(shí)也說明新技術(shù)、新設(shè)備的推廣需要時(shí)間，需要不斷改進(jìn)，完善后經(jīng)過較大面積的試用，證明其性能穩(wěn)定可靠，價(jià)格降低到能被普通接受后才可能全面推廣。

 4 變頻器在紡織行業(yè)應(yīng)用前景廣闊

由上述可看出，“十一五”期間變頻器在紡織行業(yè)應(yīng)用前景廣闊，主要特點(diǎn)有：

（1）變頻器單機(jī)容量進(jìn)一步增大至800kW—1000kW并向中高壓690V發(fā)展。

（2）發(fā)展紡織專用變頻器

“十一五”期間有些變頻器內(nèi)置了多段調(diào)速，三角波調(diào)速和卷經(jīng)計(jì)算功能等，基本滿足了細(xì)紗機(jī)、卷繞頭和恒張力卷繞等紡織機(jī)械調(diào)速的要求?！笆晃濉逼陂g隨著生產(chǎn)發(fā)展，使用變頻器數(shù)量的增加，將可能推出一些紡織專用變頻器，如卷繞頭專用變頻器，織機(jī)專用變頻器，細(xì)紗機(jī)用變頻器等等。

卷繞頭專用變頻器主要功能應(yīng)有三角波調(diào)速功能和定長(zhǎng)功能等，為保證絲束卷繞成型好，無疊絲、無塌進(jìn)等，卷繞橫動(dòng)裝置的運(yùn)行速度應(yīng)按三角波規(guī)律變化如圖1所示。當(dāng)卷繞絲束長(zhǎng)度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，應(yīng)控制電磁閥動(dòng)作，完成滿筒和空筒的迅速、平穩(wěn)切換。

織機(jī)專用變頻器主要是具有尖峰起動(dòng)轉(zhuǎn)矩特性。劍桿織機(jī)、噴氣織機(jī)等，為消除或減少因起、停車造成的稀密檔、影響織物質(zhì)量而要求織機(jī)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)速快速加速至設(shè)定速度，因而要求電動(dòng)機(jī)（含變頻器）在起動(dòng)瞬間輸出6—8倍額定轉(zhuǎn)矩的尖峰起動(dòng)轉(zhuǎn)短，起動(dòng)結(jié)束后（數(shù)秒內(nèi)），其轉(zhuǎn)矩降至額定值?？棛C(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：細(xì)紗機(jī)專用變頻器除能按設(shè)定的紡紗曲線調(diào)速（如圖3所示）外，還要求變頻器效率高、溫升低。效率的提高主要靠降低功率器件的開關(guān)損耗，而溫升的降低，一是可以增加散熱面積，這樣變頻器的體積增大；二是可以采用水冷散熱，這樣能有效的降低變頻器的溫升，但要增加一套水冷循環(huán)系統(tǒng)。另外，因細(xì)紗機(jī)車間飛花（超短纖維）多，控制拒擬制成密封式，不利于電氣元件散熱，因此，變頻器安裝結(jié)構(gòu)形式應(yīng)有所不同，如將散熱器置于拒外或其它安裝方式。

（3）變頻器在紡織行業(yè)的應(yīng)用量將進(jìn)一步增加

根據(jù)中國(guó)紡機(jī)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)近幾年我國(guó)紡織機(jī)械總產(chǎn)值年增長(zhǎng)為20%以上，例如2005年比2004年增加22.6%，達(dá)到453.65億元人民幣，2006年紡機(jī)總產(chǎn)值將突破500億元達(dá)到526億元，我國(guó)各種紡織機(jī)械出口年增長(zhǎng)20%以上，例如2004年為6億多美元，2005年為8.71億美元。預(yù)計(jì)“十一五”期間我國(guó)紡機(jī)產(chǎn)品銷售年增長(zhǎng)仍將保持在20%以上，配套用變頻器的量保守地估計(jì)年增長(zhǎng)10%以上，而2005年紡織行業(yè)配套用變頻為30萬臺(tái)，而到2100年紡織工業(yè)用變頻器將達(dá)到50萬臺(tái)以上，變頻器總?cè)萘窟_(dá)380萬kW以上，金額達(dá)20億元左右。由此可見，紡織工業(yè)的快速發(fā)展擴(kuò)大了變頻器市場(chǎng)，為變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展提供了機(jī)遇。

紡織行業(yè)是變頻器的大市場(chǎng)，深受國(guó)內(nèi)外變頻器廠商青睞，紡織廠也就成了萬國(guó)變頻器展覽會(huì)，紡織機(jī)械對(duì)變頻器的要求各有不同，有的對(duì)變頻器技術(shù)性能要求較高，如有些化纖機(jī)械、棉紡織機(jī)械等，一般多用進(jìn)口品牌，而有的對(duì)價(jià)格較看重，對(duì)變頻器性能要求一般，如有些針織機(jī)械，非織造布機(jī)械和某些染整機(jī)械等。