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希望這個方案對你有幫助,
《涂布機張力控制系統(tǒng)解決方案及調試心得》
——MD330張力專用變頻器的應用
尹國華133264116602011年11月5日
這兩天在東莞一家做膠粘紙的生產(chǎn)廠家改造一臺設備——涂布機生產(chǎn)線,效果較為理想。系統(tǒng)結構簡單,原機械部分不做任何改動。改造后,在系統(tǒng)啟停及運行過程中張力都很穩(wěn)定,運行過程中不需要人為調整張力,操作簡單??偨Y一下,于人于己或許都有些好處。
一、原設備——一條涂布機生產(chǎn)線改造前現(xiàn)狀:
由于廠家采購的是二手設備,收放卷張力采用磁粉離合器控制。張力控制極不穩(wěn)定,在生產(chǎn)過程中需要人為調整。在改造前,該設備已經(jīng)不能正常生產(chǎn)。
圖一:改造前系統(tǒng)傳動示意圖
二、客戶要求:進行收卷部分的恒張力控制,操作簡單。系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中基本不需要人工干預。
三、改造方案:針對客戶要求及結合現(xiàn)場設備狀況,我們擬對該生產(chǎn)線進行基于張力控制變頻器的恒張力控制系統(tǒng)。即:對收卷部分、主牽引、次牽引采用恒線速度同步控制,對收卷部分采用恒張力控制。示意圖如下:
圖二:改造后系統(tǒng)傳動示意圖
四、改造方案及調試總結:
1、改造方案應適應客戶現(xiàn)狀需求,實用高效為第一原則。采用張力專用變頻器做恒張力控制,不需要用PLC做卷經(jīng)的計算。卷經(jīng)計算、慣量補償、摩擦力補償、以及張力錐度等相關模塊都在變頻器內部完成。這樣,該系統(tǒng)結構簡單可靠。
2、改造方案確定后,需要先計算一些相關的參數(shù)值(最好事先告知客戶相關技術人員,讓其幫助了解,這樣一來可增加工作效率,二來可驗證自己的測量是否有錯):
3、使用張力控制變頻器MD330時需要注意的幾個常用公式
根據(jù)牽引電機、牽引輥直徑、傳動比計算最大線速度;根據(jù)收卷電機、收卷軸空滿軸直徑、傳動比,計算收卷變頻器的最大輸出頻率、最大設定張力。
牽引部分:牽引電機1440r/min,50Hz,牽引棍直徑D牽引=269mm,傳動比I=14.1(根據(jù)主牽引電機轉速×1/14.1=n牽引棍,得傳動比I=n牽引電機/n牽引棍)收卷部分:收卷電機2.2KW,4極,1430r/min,50Hz,傳動比=7.86,卷軸空卷100mm,最大400mm。
3.1.計算最大線速度:
3.14×0.269×(1440/14.1)=86.3(m/min)
對應參數(shù)FH-28=86.3;
3.2.電機額定轉矩
T=9550×P(kw)/n=9550×2.2/1430=14.69(N.M)
3.3.根據(jù)最小收卷直徑計算小卷時的最高頻率
Vmax=3.14×Dmin×(n/I)
=3.14×(0.1/7.86)×(60fmax/2)=86.3
fmax=72Hz故:最大頻率F0-10=72上限頻率(F0-12),出廠F0-12=72(實際由于車速不會超過60m/min,故按出廠設置即可)
3.4.根據(jù)收卷軸最大卷徑計算所控制線材的最大張力Fmax
Fmax=(T×I)/Rmax
=(14.69×7.86)/0.2=577(N),
即58公斤,對應FH-05=580N
3.5.根據(jù)收卷軸最小直徑計算所控制線材的最小張力Fmin
Fmin=(5%×T×I)/Rmin
=(0.05×14.69×7.86)/0.05=115.5(N),
即11公斤,5%為變頻器的轉矩控制精度
3.6.根據(jù)計算的數(shù)據(jù)分析使用開環(huán)轉矩的可行性
所能控制的張力范圍必須在Fmin≤F設定≤Fmax,即(11公斤,58公斤)
4、調試總結:
4.1應將每臺變頻器單獨調諧好(電流矢量控制變頻器的自學習很關鍵)
4.2聯(lián)機調試,對于主牽引及次牽引的同步問題,可用線速度表測試?;疽恢?,次牽引采用張力擺桿修正。主輔頻率疊加方式(此次實際改造并沒有采用張力擺桿,由于同步精度較高,累計誤差并不大。采用一輔助電位器稍作修正即可。但對于高速及大卷經(jīng)收卷,恐怕還是采用張力擺桿自動修正為宜。另:如無次牽引,則無需采用張力擺桿)
4.3對于收卷變頻器的調試,應先能實現(xiàn)其轉矩控制功能良好,才進行開環(huán)張力控制模式選擇
4.5有編碼器反饋的變頻器,在調換電機線后必須調換編碼器線,且重新自學習調諧。(如能脫開負載則采用完整調諧方式)
廣州萬緯電子科技有限公司—尹先生
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