臺達變頻器編碼器在自動分條機上成功應用

1、臺達變頻器、編碼器在自動分條機上成功應用時間2009-12-09一.前言膠帶、保護膜生產設備主要包括各種膠粘制品及無膠紙類、布類、皮革類、多種塑料制品類物料的上膠、多層貼合、分條、復卷、分切、沖型機械等。分條機主要將寬幅整卷材料切成短幅材料，包括放卷和收卷兩個過程，張力控制是難點。中達為客戶提供的方案在原有控制的基礎上不增加任何其它費用，選用兩臺V系列的變頻器作為收放卷，運用轉矩控制方式達到了非常好的效果。二系統(tǒng)構成1硬件組成名稱廠家型號數量VHD037V43AVFDQ37B43A1DeltaES3LICN&34122系統(tǒng)框圖(1) .設備圖片多功能貼合復卷分條機(2) .系統(tǒng)控制框圖

2、word文檔可編輯匚z”覓合戛壬M玉炎籃戈雀制收述卷>»A8C-10VAUJ ®icv:瞬第走OXlEWie 定PGJ4三工藝要求及控制原理1.工藝要求：（1） .恒張力控制：張力的給定通過張力控制器。張力控制器控制的原理是通過檢測收卷的線速度計算卷徑，負載轉距=5*D/2（F為設定張力，D為當前卷徑），因此當設定了張力的大小，因為當前卷徑通過計算已得知，所以負載轉距就算出來了。張力控制器能夠輸出標準的010V的模擬量信號，對應異步電機的額定轉距。所以我們用該模擬量信號接入變頻器，選擇轉距給定。這樣在整個收卷的動態(tài)過程中，能夠保證張力的恒定。（2） .轉距模式下，對速

3、度進行限制。在張力控制模式下，不論直流電機、交流電機還是伺服電機都進行速度限制，否則當電機產生的轉距能夠克服負載轉距而運行時，會產生轉動加速度，而使轉速不斷增加，最終升速到最高速，就是所謂的飛車。如圖1所示，收放卷的速度是通過主軸B系列變頻器的模擬量輸出AFM而限定的，也就是將主軸B系列的變頻器上305（模擬信號輸出選擇）參數設定為03（頻率指令輸出），如下圖所示。將該信號分別接到收放卷變頻器的模擬量輸入端口上，作為頻率給定和上限頻率的設定信號。（3） .零速張力，當收放卷以0Hz運行時，電機的輸出軸上有一定的張力輸出，而且可調。該要求主要是防止當收放卷運轉當中停車，再起動時能夠保證收放卷的盤

4、頭不會松掉。在該控制系統(tǒng)中，可以通過調整張力控制器上的初始張力設定而達到要求。2控制原理(1) 恒張力控制的原理已知空芯卷徑Dmin=200mm滿卷卷徑Dmax=1200mp線速度的最大值Vmax=90m/min,張力設定最大值Fmax=50kg(約等于500牛)；減速比i=9；速度的限制如下：因為:V=n*D*n/i(V一線速度、D一卷徑、n轉速，對于收卷電機收卷電機在空芯卷徑時的轉速最快。所以：90=3.14*0.2*n/9n=1290r/mino(2) .因為我們知道變頻器工作在低頻時，交流異步電機的特性不好，激活轉矩低而且非線性。因此在收卷的整個過程中要盡量避免收卷電機工作在2Hz以下

5、.因此：收卷電機有最低速度的限制計算如下：對四極電機而言，其司步轉速為：門仁60八小丁巾=1500如伸«1為額定頻率、p為極對數、n1同步轉速-2HZ/50HZ=N/1500Tn=60r/mino當達到最大卷徑時，可以求出收卷整個過程中運行的最低速：V=n*D*n/iTVmin=3.14*1.2*60/9=25.12m/min。張力控制時，要對速度進行限制，否則會出現飛車。因此要限速。(3) .張力及轉矩的計算如下：如果F*D/2=T/i(F一張力、D一卷徑、T一轉距、i減速比)TF=2*T*i/D,對于3.7kW的交流電機，其額定轉矩的計算如下：T=9550*P/nTT=24.88

6、N.m(T電機的額定轉距、P電機的額定功率、n為電機的額定轉速)，所以Fmax=2*24.88*9/0.6=74.64N。四.調試過程及參數設定1 PGO4的接線2 調試過程（1） .電機的自整定1 .將驅動器的所有參數恢復成出廠值。2 .將電機軸與負載脫開。3 .將電機額定電壓01-02、電機額定頻率參數01-01、分別正確填入數值。4 .將參數0500設定為1,然后按KeypadRUN勺命令，此時立即執(zhí)行電機的自動整定。執(zhí)行約2min的時間（功率越大，要將加減速時間設定長一些）。5 .執(zhí)行后檢查0502、0506-05-09、0512、051619參數是否已自動將測量的數據填入，若沒有請再

7、次設定0500參數，RUN一次。（2） .閉環(huán)矢量試運行將運行方式設定為面板起動，頻率給定方式為面板給定。運行方式為V/F+PG將頻率設定成10Hz,然后運行，觀察變頻器是否會報PG報警，如果報PG報警，則將1001設定為1（原來為0,反之設定為0）,然后斷電重新上電。再次按運行按鈕，確保變頻器不再報警，同時按Mode鍵，切換置顯示運行頻率，觀察運行頻率是否在10Hz上下波動，確保閉環(huán)矢量運行調試完成。（3） .轉距控制參數設定主軸VFD037B43A參數設定：01-50最大操作頻率0050最大電壓頻率Cd一02001第一頻率來源（AVI）02-011第一運轉指令來源（外部端子起動）3頻率指令輸出05收放卷VFD037V43A#數設定嗎-40觀察上限頻率0400-202頻率指令來源（外部模擬量輸入）00-211運轉指令來源（外部端子起動）%50最大操作頻率00累50最大電壓頻率00121第一加速時間00131第一減速時間4AVI上限頻率限定1轉距給定W0模擬量輸入增益（AVI）031110001024編碼器線數200模擬量輸入增益（AUI）二:1編碼器方向£.結論當應用V系列變頻器做張力控制時，一定要考量控制