粗紗機在筒管上進行卷繞，卷繞的條件是：

卷繞轉速=筒管轉速與錠翼轉速之差

即：Nw=Nb-Ns

為了實現正常卷徑，任一時間內前羅拉輸出的須條實際長度必須與筒管的卷徑長度相等，

即：Lf=πDxNw

其中 Lf----單位時間內前羅拉輸出須條的長度

Dx----粗紗的卷繞直徑

筒管轉速：Nb=Ns+Lf/πDx

從以上公式可以看出：當粗紗直徑Dx逐漸增大時，Nb的速度是逐漸減少的，為了解決這一問題，過去采用鐵炮來完成，為了讓鐵炮很好地實現這一功能，必須讓皮帶的移位精確，而皮帶的移位是靠變形齒輪完成的。以上環節中齒輪的準確性、皮帶的松緊、移動的摩擦力等因素都會影響鐵炮的變速要求。所以鐵炮變速不穩定是影響粗紗質量的重要原因。

2．現有粗紗機存在的問題

成型使用鐵炮，使變速的精度差，由于變速不勻造成紗線的張力不穩定，從而造成粗紗重而不勻和條干差，影響粗紗的伸長率和增加粗紗細節的產生。

使用變形齒輪帶動皮帶的移位，由于齒輪較多，長期運行會造成磨損，給粗紗機用戶造成維修工作量加大，調整較困難。

采用變頻器進行恒張力控制的方法，對粗紗機的鐵炮進行改造，就可以真正實現無鐵炮運行。

3．粗紗機變頻應用方案

按照粗紗卷繞的原理，用PLC對筒管轉速的公式進行計算，把筒管直徑D0、層數N、粗紗厚度A、前羅拉直徑D、前羅拉轉速n、錠翼轉速Ns、主機速度、差速系數共8個參數輸入到PLC中，通過編程計算出筒管的轉速，并以模擬量0~10V信號傳輸給變頻器模擬量輸入端子，由變頻器控制變頻電機的轉速。把鐵炮去掉，把變頻電機的輸出軸和下鐵炮的輸出軸連接起來就可以實現對筒管速度的控制。同時使用按鈕對紡紗過程中的張力大小進行調整。通過加裝觸摸屏對錠翼轉速、粗紗厚度、前羅拉速度根據不同品種進行設定，從而保證不同品種的速度變化不同。為了更好的控制好粗細節的產生，主機也采用變頻器進行控制，通過調節啟動和停止時的時間差，達到防止出現粗細節的目的。

采用以上粗紗機變頻改造方案后就可以真正實現無鐵炮運行，由于變頻器運行可以避免鐵炮運行帶來的各種不利因素。所以改造后對伸長率、粗細節、粗紗條干都會有很大的改善，使粗紗伸長控制在1.8以內，機差控制在1.2以內。

此系統對目前國內的各種鐵炮變速的粗紗機都適用。