Machines à filer à anneaux sont des équipements de base dans le industrie textile, utilisé pour étirer et tordre la mèche en fil fin. Les principales exigences du processus comprennent :
• Contrôle de tension constante: Tension de fil stable pendant l'enroulement pour éviter la casse ou le jeu.
• Synchronisation de vitesse de haute précision: Coordination précise entre les broches, les rouleaux et les rails annulaires pour garantir l'uniformité du fil.
• Démarrages et arrêts fréquents et variation de vitesse: Ajustements de vitesse pour différents titres de fil (par exemple, démarrage à basse vitesse, filage à grande vitesse).
• Exigences élevées en matière d’efficacité énergétique: Les moteurs à induction traditionnels présentent un faible rendement sous charges partielles, contribuant de manière significative aux coûts de production.
(1) Haute efficacité et économies d’énergie
Les PMSM réalisent >94 % d'efficacité (contre 80 à 88 % pour moteurs asynchrones), en particulier dans des conditions de vitesse variable et de charge partielle.
Étude de cas: Une usine textile a rapporté 10 à 20 % d'économies d'énergie par machine, réduisant ainsi ses coûts annuels d'électricité de > 50 000 ¥ par unité.
(2) Réponse dynamique élevée et contrôle de précision
Le contrôle orienté champ (FOC) permet Précision de vitesse de ±0,05 % et , répondant aux besoins d'accélération/décélération rapide.
Le contrôle en boucle fermée assure un enroulement à tension constante, réduisant ainsi les taux de rupture de fil de > 30 %.
(3) Faibles vibrations et bruit
Les PMSM éliminent le courant du rotor, minimisant les vibrations électromagnétiques pour un fonctionnement plus fluide de la broche et une qualité de fil améliorée (par exemple, valeur CV inférieure de 15 %).
Les niveaux de bruit sont 5 à 10 dB inférieurs à ceux des moteurs à induction, améliorant ainsi les conditions de travail.
(4) Conception compacte et faible entretien
La densité de puissance élevée permet un entraînement direct de la broche, éliminant les transmissions par courroie et les pertes mécaniques.
La conception sans balais et sans lubrification convient aux environnements textiles humides et très pelucheux.
(1) Entraînement de broche
Utilisation de machines traditionnelles lecteurs de groupe (un moteur alimente plusieurs broches). Les PMSM permettent entraînements de broche individuels, permettant une personnalisation de la vitesse pour une production de fils diversifiée.
Exemple: Une machine à filer allemande dotée de broches entraînées par PMSM a réduit la consommation d'énergie de 18% et augmenté la productivité en 12%.
(2) Contrôle synchronisé des rouleaux et des rails annulaires
La coordination multimoteur assure une synchronisation précise entre les rouleaux d'étirage et les rails annulaires d'enroulement, évitant ainsi les fluctuations de tension.
(3) Modes d'économie d'énergie intelligents
Réduit automatiquement la vitesse pendant les périodes d'inactivité/de faible charge, économisant ainsi 15 à 30 % d'énergie.
Effets des températures élevées : les températures locales à proximité des broches peuvent dépasser 80 °C, ce qui nécessite des aimants SmCo ou un refroidissement optimisé.
Coût initial plus élevé : les PMSM coûtent 20 à 40 % de plus que les moteurs à induction, mais le retour sur investissement est obtenu en 1,5 à 3 ans grâce à des économies d'énergie et une maintenance réduite.
Problèmes CEM : les harmoniques de l'onduleur peuvent interférer avec les capteurs ; Des filtres CEM sont recommandés.
Intégration IoT : Les données moteur en temps réel (courant, vibrations, température) permettent une maintenance prédictive et une prévention des casses.
Systèmes d'entraînement intégrés : combinant des moteurs, des onduleurs et des contrôleurs dans des unités compactes (par exemple, des « broches électroniques »).
Filature à ultra-haute vitesse : les PMSM prennent en charge les broches à 15 000 à 20 000 tr/min pour la production de fils haut de gamme.
Avec une efficacité, une précision et une fiabilité supérieures, les PMSM remplacent les entraînements conventionnels des machines à filer à anneaux, entraînant économies d'énergie et fabrication intelligente dans le textile. À mesure que les coûts diminuent et que la technologie évolue, PMSM deviendra la norme pour les systèmes de filature haute performance.
