Máy kéo sợi vòng là thiết bị cốt lõi trong ngành dệt may, dùng để kéo và xe sợi thô thành sợi mịn. Các yêu cầu chính của quy trình bao gồm:
• Kiểm soát căng thẳng liên tục: Độ căng sợi ổn định trong quá trình quấn để tránh đứt hoặc chùng.
• Đồng bộ hóa tốc độ có độ chính xác cao: Sự phối hợp chính xác giữa cọc sợi, con lăn và đường ray vòng cọc để đảm bảo độ đồng đều của sợi.
• Thường xuyên bắt đầu-dừng và thay đổi tốc độ: Điều chỉnh tốc độ cho các chi số sợi khác nhau (ví dụ: khởi động tốc độ thấp, kéo sợi tốc độ cao).
• Yêu cầu hiệu quả năng lượng cao: Động cơ cảm ứng truyền thống có hiệu suất thấp khi chịu tải một phần, góp phần đáng kể vào chi phí sản xuất.
(1) Hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng
PMSM đạt được >94% hiệu suất (so với 80–88% của động cơ cảm ứng), đặc biệt là trong điều kiện tốc độ thay đổi và tải một phần.
Nghiên cứu điển hình: Một nhà máy dệt báo cáo tiết kiệm được 10–20% năng lượng trên mỗi máy, giảm chi phí điện hàng năm >50.000 Yên mỗi chiếc.
(2) Phản hồi động cao và điều khiển chính xác
Điều khiển theo định hướng trường (FOC) cho phép Độ chính xác tốc độ ± 0,05% và , đáp ứng nhu cầu tăng/giảm tốc nhanh chóng.
Điều khiển vòng kín đảm bảo độ căng cuộn dây liên tục, giảm tỷ lệ đứt sợi >30%.
(3) Độ rung và tiếng ồn thấp
PMSM loại bỏ dòng điện rôto, giảm thiểu rung động điện từ để trục xoay vận hành mượt mà hơn và cải thiện chất lượng sợi (ví dụ: giá trị CV thấp hơn 15%).
Độ ồn thấp hơn động cơ cảm ứng từ 5–10 dB, cải thiện điều kiện làm việc.
(4) Thiết kế nhỏ gọn và bảo trì thấp
Mật độ công suất cao cho phép truyền động trục chính trực tiếp, loại bỏ việc truyền đai và tổn thất cơ học.
Thiết kế không chổi than và không cần bôi trơn phù hợp với môi trường dệt ẩm ướt, nhiều xơ vải.
(1) Truyền động trục chính
Sử dụng máy móc truyền thống ổ đĩa nhóm (một động cơ cấp nguồn cho nhiều trục chính). Kích hoạt PMSM bộ truyền động trục chính riêng lẻ, cho phép tùy chỉnh tốc độ để sản xuất sợi đa dạng.
Ví dụ: Một máy kéo sợi của Đức với các cọc truyền động bằng PMSM giúp giảm mức sử dụng năng lượng bằng 18% và tăng năng suất bằng cách 12%.
(2) Điều khiển đồng bộ các con lăn và đường ray vòng
Sự phối hợp nhiều động cơ đảm bảo sự đồng bộ chính xác giữa con lăn kéo và các ray vòng cuốn, ngăn chặn sự dao động lực căng.
(3) Các chế độ tiết kiệm năng lượng thông minh
Tự động giảm tốc độ trong thời gian không tải/tải thấp, tiết kiệm 15–30% năng lượng.
Hiệu ứng nhiệt độ cao: Nhiệt độ cục bộ gần trục xoay có thể vượt quá 80°C, cần có nam châm SmCo hoặc làm mát tối ưu.
Chi phí trả trước cao hơn: PMSM có giá cao hơn 20–40% so với động cơ cảm ứng, nhưng ROI đạt được sau 1,5–3 năm nhờ tiết kiệm năng lượng và giảm bảo trì.
Sự cố EMC: Sóng hài của biến tần có thể ảnh hưởng đến cảm biến; Bộ lọc EMC được khuyến khích.
Tích hợp IoT: Dữ liệu động cơ theo thời gian thực (dòng điện, độ rung, nhiệt độ) cho phép bảo trì dự đoán và ngăn ngừa hư hỏng.
Hệ thống truyền động tích hợp: Kết hợp động cơ, bộ biến tần và bộ điều khiển thành các bộ phận nhỏ gọn (ví dụ: "trục xoay điện tử").
Kéo sợi tốc độ cực cao: PMSM hỗ trợ trục xoay ở tốc độ 15.000–20.000 vòng/phút để sản xuất sợi cao cấp.
Với hiệu suất, độ chính xác và độ tin cậy vượt trội, PMSM đang thay thế các bộ truyền động truyền thống trong máy kéo sợi nồi cọc, truyền động tiết kiệm năng lượng và sản xuất thông minh trong dệt may. Khi chi phí giảm và công nghệ trưởng thành, PMSM sẽ trở thành tiêu chuẩn cho hệ thống kéo sợi hiệu suất cao.
