三月南国，生机盎然。
在这个绿意浓浓却时而又春寒料峭的月份，中自传媒集团纺织机械行业自动化应用培训班3月24-25日在深圳举行，培训班邀请原纺织工业部机电研究所所长高孝纲教授和原纺织工业部机电研究所副总工程师、北京纺普电力电子有限公司总经理、董事长赵世凯先生作为主讲人，来自多家自动化、变频器、电机等生产企业的学员参加了为期两天的培训。
高孝纲老师
培训期间，本刊记者有幸对高孝纲教授进行了独家专访。高教授曾经任原纺织工业部机电研究所所长，几十年一直从事纺织机械机电及自动化研究，在该领域内拥有很高的造诣。近年，高教授虽然已从原工作岗位退休，但仍老骥伏枥，笔耕不辍，继续关注着纺织机械工业的发展，并用自己毕生的积累推动我国纺织机械工业的现代化进程，他于2009年编著出版《变频器、PLC在纺织工业中的应用》一书，成为纺机行业变频自动化发展的重要文献资料。
纺机行业伺服应用趋势明显
在纺织机械行业自动化进程中，伺服系统在扮演着越来越重要的角色。尽管目前本行业的伺服运动控制产品的使用比例较低，但是伺服产品在纺机上大量应用是发展趋势。目前，主要的纺机厂已经开发或者正在开发新的产品系列型号，这些新的型号属于原有的产品升级，具有更高的自动化水平和加工精度，易于更换产品品种，产品的品质得到提升，并且具有更高的单机生产能力。在这些产品中伺服电机取代了传统的机械机构，因此具有非常好的性能。
针对伺服产品应用数量仍然处于较低水平，高教授指出有两个原因。一是伺服技术发展相对滞后，是近年才呈现规模发展，纺机行业的普遍应用还需要一个过程；另一方面是伺服的价格竞争力不是很强，厂商倾向于选用成本较低的变频器产品。近年来虽然伺服产品价格有所下降，但仍然处于较高的水平，有一定劣势。
高教授介绍，纺机用交流伺服电机的发展只有近十几年的时间，随着其数字化发展，如今在行业得到了越来越广泛的应用。上世纪90年代以前的化纤机械中使用的是磁滞同步电机，但因为功率因素低，单向功率小，使用效果不太理想，而后才采用了永磁式同步电动机，一直发展到现在仍以此种电机为主，特点是性价比有很大提高，磁力线切割同步，控制容易简单，控制性能有所提高，从而得到广泛应用。
目前，交流伺服电机以其控制精度高、运行平稳、可靠性强、响应速度快以及过载能力比较高的特点，被广泛应用为运动控制执行元件，将电信号转化为位移、转角、角速度等运动信号，大多采用半闭环控制方式。高教授预测，随着各大厂商近年来对伺服应用的愈加重视并为此做了大量的工作，伺服电机在纺机行业的发展步伐明显加快，预计每年都有3000到4000套的新增使用规模。
伺服典型应用大放异彩
在具体的纺机大类中，高教授介绍说，化纤、棉纺、织造、印染等机械子类中应用的伺服系统比较多，毛纺机械中也有应用，但数量不多，功能主要集中在位置和速度的精确定位，而在张力控制方面多数还使用变频器来控制。
首先最典型的应用例子是，现今绝大多数圆网印花机设备上都配套有伺服电机，由于工业的发展要求产品质量和数量的大幅度提升和劳动力成本的节约，在圆网印花机上为了使各种套色的圆网准确在运动的花布上进行准确定位，每个套色圆网筒上均装配一套伺服电机系统进行相应的控制，所控制的参数包括速度和位置的精确计算，以确保不出现套色重叠和错位的现象。
同样，在平网印花机上，辊子机械装置带动导带上的花布进行间歇性前进。停歇过程中，上部的刮印机构下降，将各种花色印在指定的区域，这里就使用了伺服电机进行位置的精确控制，从而保证所生产的都是正品布匹。
伺服的另一个典型应用是在纺织机械中的假捻变形机上，由于机身中装有一根细长轴，若只在一端进行电机驱动，轴的另一端就很容易抖动，不能确保整个轴的稳定运行，此时就需要在另一端装上从动伺服电机，由主令电机提供位置信号，保证两端伺服电机的位置同步，避免因为轴端的跳动导致丝线的断裂影响整体设备的稳定性。
另外，细纱机的钢令板的升降过程也应用了伺服电机的控制，因为钢令板的升降不能出现停顿和跳跃，需要在上下运动过程中采用伺服控制，这个市场近年的细纱机新增容量都在好几千台，甚至达到一万台的规模，但目前伺服的应用却不多，有较大的市场空间。
