由電網(wǎng)供電的三相異步電動機通過皮帶拖動同步發(fā)動機, 同步發(fā)電機發(fā)出約280V的三相電壓, 通過三相中頻變壓器變?yōu)?0V 電壓, 然后供給三相微型紡杯電機。同步發(fā)電機的輸出頻率是通過改變同步發(fā)電機和異步電動機的轉速比來調(diào)整的。 其常備可調(diào)頻率為 600Hz, 700Hz, 800Hz, 900Hz 和 1000Hz。為非連續(xù)性調(diào)整。
牽伸系統(tǒng)和喂料系統(tǒng)的速度系根據(jù)工藝要求而單獨調(diào)整的。
在該系統(tǒng)中, 紡杯電機的轉速須嚴格與喂料系統(tǒng), 牽伸系統(tǒng)的速度同步, 方能保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。 且不同的產(chǎn)品規(guī)格要求不同的紡杯速度,牽伸比和喂料速度。 因此, 紡杯速度的穩(wěn)定度, 以及紡杯速度和牽伸速度, 喂料速度的比值的可調(diào)整性和精度則直接決定了產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。
上述傳統(tǒng)的轉杯紡機存在的主要問題有：
電網(wǎng)參數(shù)變化引起異步電機轉速變化, 進而引起同步發(fā)電機輸出頻率的漂移,造成紡杯轉速不穩(wěn)定，中頻機組的輸出頻率以100Hz為單位, 不能連續(xù)可調(diào). 系統(tǒng)的工藝調(diào)整性差，系統(tǒng)效率極差, 產(chǎn)品成本巨大，中頻機組故障率高, 占地面積大, 噪音十分嚴重，對轉杯紡機進行改造的主要手段之一是采用變頻調(diào)速器替代傳統(tǒng)的中頻機組。
使用變頻器替代中頻機組, 能夠徹底解決中頻機組輸出頻率不穩(wěn)定帶來的產(chǎn)品質(zhì)量問題且頻率連續(xù)可調(diào)。 采用變頻器亦能補償中頻變壓器在不同頻率段傳遞效率不同的問題.
由新疆東光有限公司為烏魯木齊紅山棉紡織廠4臺轉杯紡機進行變頻改造后, 取得了十分令人滿意的效果. 改造系統(tǒng)使用了4臺丹佛斯VLT5000系列變頻調(diào)速器替代原有的中頻機組, 解決了中頻機組運行時的主要問題：
改造后的計算節(jié)能效果為70%, 實測節(jié)能效果大于50%,大幅度降低了生產(chǎn)成本。
改造前系統(tǒng)運行頻率不能超過800Hz ( 超過時頻率不穩(wěn)定 ), 改造后系統(tǒng)最高運行頻率達到960Hz, 單產(chǎn)明顯提高。
由于變頻器頻率連續(xù)可調(diào)且穩(wěn)定度好, 產(chǎn)品質(zhì)量明顯得到改進，原系統(tǒng)更換工藝過程繁瑣, 改造后, 可迅速完成工藝變更，變頻器為靜態(tài)運行, 徹底消除了中頻機組的運行噪音, 大幅度降低了系統(tǒng)故障率，大幅度削減占地面積，該廠在原4臺機組的輔助面積上安裝了第5臺機組。
由上述論述可見, 轉杯紡機的技術改造有極其可觀的經(jīng)濟效益。
值得注意的是, 在轉杯紡機的改造過程中, 中頻變壓器的保留是必要的。 否則改造成本將提高較大。 由于中頻變壓器的存在, 必須使用帶有多段可調(diào) U/F 曲線的變頻器 , 如VLT5000系列和VLT2800系列。
