台达V系列变频器转矩控制模式在分条机上应用

HEATS

1 引言

工业总产量同比增长20%，工业总产值已达3000多亿元，在我国40多个行业的排名中已从最后一位升至第12位。在与其他制造业的对比分析中，包装业的利润总额增长率高达44.58%，销售收入增长率达21.38%，远高于其他行业，表明包装业在我国是极具发展能力的“朝阳产业”。从2006年到2010年包装工业的年产值预计达到4500亿元规模，保持年平均增速为7.5％。
从我国包装业的总体发展状况看，未来几年我国国民经济仍将保持持续稳定发展的态势，将带动包装业的需求、供给全面、持续增长；通过定性与定量经济学方法分析，我们预计到2010年包装业的销售收入、工业总产值将达到5000亿元左右，产销将保持基本平衡的态势。

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2  系统架构

变频器型号：VFD037V43A+PG-05各2套+VFD055B43A
编码器规格：1024线/转，电源12V，A、B相,电压性编码器接线如图1：

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图1   编码器接线图

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主要电器接线如图2：

图2    主要电器接线图

●  启动VFD055B43A，带动C辊，通过旋转外部电位器调节C辊的转速，模拟输出信号AFM-ACM随着变频器的频率变化。
●  启动2台VFD037V43A，在张力控制器调节A、B辊的扭力。在转矩模式下A、B辊的转速是随着负载而变化，负载大转速低；负载轻就会以最高速度运转，容易出现飞车。台达V系列变频器的模拟量输入可以限制上限频率，从而可以达到控制电机的最高速度。

3  工艺要求

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图3  工艺示意图

● C辊运转后，把外围的的纸张桶的纸张卷附过来
● 在切刀处，切刀旋转，把整张纸切成8等份，1、3、5、7分条缠附在A辊上，2、4、6、8分条缠附在B辊上
● A、B转辊的线速度大于C辊的线速度，以便让纸张缠紧在A、B辊上
● A、B转辊的速度能够随C辊的速度变化
● A、B转辊的力矩可通过张力控制器调节，以便控制纸张缠绕的松紧度。

图 4  分条用A、B辊示意图

4  系统调试

VFD055B43A

01- 00最大操作频率：50
01-01 最大电压频率：50
02-00 第一频率设定来源：1-由外部端子AVI输入模拟信号DC0- +10V控制
02- 01第一运转指令来源：1-由外部端子操作，键盘STOP键有效

VFD037V43A
00-04 PG频率:46
00-20 频率指令来源:2-由外部模拟输入
00-21 运转指令来源设定:1-由外部端子操作
01-00 最大操作频率：50
01-01 最大电压频率：50
00-12第一加速时间：1
01-13 第一减速时间：1

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03-00 模拟输入1功能（AVI）：4-上限频率
03-02 模拟输入2功能（AUI）：1-频率/转矩命令
03-03 模拟输入偏压1（AVI）：0.5
03-09 模拟输入1增益（AVI）:120
03-11 模拟输入3增益（AUI）:200
05-26 低速激磁补偿:0
05-27 转矩前制回馈:0
10-00 PG点数:1024
10-01 PG输入设定:0
10-02 PG回授讯号错误时间:1

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V系列变频器的产品特色:
● 为磁束向量控制变頻器；
● 0.5Hz180%以上高启动转矩实现；
● 0.0Hz130%以上制动动转矩实现；
● 32位元快速微处理器RISC；
● 具有向量、转矩控制及位置控制；
● 双重額定、一机两用；
● PG速度回授与PID回授控制；
● 节省能源运转及睡眠控制；
● 具4段S加减速曲线与速度追踪模式；
● 內建MODBUS通讯介面(双通讯口)；
● 多功能数字/模拟、输出/入端子；
● 可输出3000HZ。

图5  分条机机台

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图6  电机以及减速皮带

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图7 分条机A、B、C辊

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图8   分条机控制台

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5  结束语

1.大大简化了设备的机械结构。
2.采用的传动电机结构简单、免维护、使用寿命长。
3.实现了全电动控制。
4.生产出来的产品质量可靠，用户反映良好。

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