台达变频器在冷轧钢机上的应用

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台达变频器在冷轧钢机上的应用
来源：机械专家网     发布时间：2010-11-12 佳工机电网
1 w; H: W! K- x# G4 D1 B5 C6 {3 s7 T当前冷轧系列设备中主要产品类型有：冷轧扭系列设备、调直机系列设备和冷轧带肋钢筋生产系列设备。其中冷轧带肋钢筋设备为一条轧钢生产线，材料为原始的成卷钢筋，经过生产线处理后，表面被带肋压花后被定长切断。首先经由一级电机进行直接转矩控制进行拉伸，再经过二级电机拉伸并表面压花处理后，由第三级电机拉伸，最后在生产线末端进行定长切割处理。其中一级电机之前是由力矩电机进行工作，考虑到变频器控制的诸多优越性，因此用变频器来代替其进行转矩控制，鉴于生产线空间的限制，一级与二级两个电机之间不适合安装张力架传感器来反馈，需要用V系列变频器的开环转矩控制来进行直接拖动。
  u7 H1 z& ]0 {1 p  w1、系统架构：
# `5 F" e+ D# M0 Q; O5 ~1）冷轧设备生产线流程如下：
钢筋原材料→VFD370V43A转矩控制（一级电机）→VFD550B43A速度控制（二级电机）→VFD055B43A速度控制（三级电机）→定长切割→完毕
" r7 _" {2 ?) C2 p; {# h% j2）变频器配置：VFD370V43A、VFD550B43A、VFD055B43A各一台。
3）变频器VFD370V43A外部电气控制部分：
1 R9 V8 V% K: k6 R3 CA、一个电位器连接＋10V、AVI与ACM来调节转矩命令大小；
, {0 x7 n' D  x3 \$ sB、一个按钮来切换速度／转矩模式，并在速度模式情况下，此按钮同时实现点动频率的端子命令；
C、短接AVI与AUI端子；
1 T8 j) y+ J7 C& x) u+ b0 u% oD、短接MI1与MI2端子。
2、工艺要求：
冷轧设备生产线流程中，用来拖动一级电机（从动）的变频器VFD370V43A，进行直接转矩控制，在生产过程中牵引钢筋向前拉动。其给定的转矩大小为一个合适值；二级电机（主动）运行起来的时候，一级电机才在系统中跟随二级电机一起运行，从而取代之前使用的力矩电机。并且在实际使用过程中，当一卷钢筋使用完毕，要求在更换材料的时候，能够在速度模式下实现点动运行进料，从而让钢筋平顺的穿过设备中的机械部分。另要求变频器VFD037V43A在最大转矩命令范围内能够单独驱动其较重负载，如负载更换为直径更粗的钢筋。铝板点焊机
; X. z5 a5 \2 W3 l$ w3、调试步骤：
) P& A4 r, i6 o& e7 n1）、对一级电机参数最整定，并设定相应参数：
% z' H3 w1 C/ y5 v/ a: _  O! E3 n00－10＝4（转矩控制方式）；
00－20＝2（频率命令外部模拟量）；
03－00＝1（AVI为给定频率／转矩命令）；
- e  s! P% l+ O4 _此时转动外部电位器，输入一个较合适的转矩进行直接转矩控制，此时钢筋在这个转矩下不向前移动，只有在二级拉伸电机速度运行的情况下，一级拉伸电机在转矩模式下带动钢筋向前移动；
& E3 I. Y1 C, z$ r1 s8 f# O# B! c6 ^* u, }2）、速度模式下实现点动运行
6 i' j" }5 `' D在外部端子MI2切换到速度模式时（02－02＝32转矩速度模式切换），
3 i+ V; X  b7 \4 Q0 J+ S设定外部端子MI1，02－01＝1（多段速指令一）；04－00＝1（第一段速为1HZ）；
此时在速度模式下多段速频率一可以正常运行。加上负载后效果亦不错。
5 q, j1 U8 z$ c3）、直接转矩模式下测试能否带动更大负载
& C- _% _3 |1 T5 _+ L因钢筋材料的粗细有异，增加负载后，在电机直接给转矩时，逐步转动电位器，增加转矩的命令大小，观察电机的反应。以观察当转矩增加到满转矩前，可否拉动负载。设定参数如下：06－12＝250（转矩限制设定为250％）；
  d1 Z% L. ^* U, L; I4 U: L5 Q当电位器旋转到满位时，此时转矩命令已是最大值，但负载没有移动；设置03－02＝8（AUI模拟量功能为转矩补偿）；单独调节AUI模拟量时效果不佳，同时调节AVI与AUI模拟量时有效，因外部电路只允许使用一个电位器模拟量输入，因此短接AUI与AVI端子，当外部电位器旋转时，转矩命令和转矩补偿都是在逐步增大，当增到一定值时一级电机带动负载运行。
4）、参数设置：
6 g. [3 t; \7 [- @; u控制一级电机的变频器VFD370V43A最终参数设置如下：
00－10＝4控制方式为转矩控制
00－20＝2频率指定来源为外部模拟输入
* l  R2 H/ i+ o! E( a* D01－00＝50最大操作频率为50HZ
. s5 W, N# A9 N/ W# I( ?8 X01－01＝50电机额定频率为50HZ
+ u! C, ^9 M/ S01－02＝380电机额定电压为380V
) \' H6 t" D, V7 O; M5 I) u5 f; g02－01＝1多功能输入端子MI1为多段速指令一
% y) ]7 P7 S4 j02－02＝32功能输入端子MI2为转矩速度模式切换
03－00＝1模拟AVI输入为频率／转矩命令
7 G% }, f$ M# C* b: `  z03－02＝8模拟AUI输入为转矩补偿
9 F* u  f# `& |: Y  d# `' |04－00＝1第一段速为1HZ
. A1 X+ G9 R, T2 J! f$ i05－02＝16.9电机无载电流为16.9A
) ?2 \8 y6 W: {& n/ {* O' @6 o& j05－06＝151.8电机R1为151.8MΩ
7 m4 a" P- i0 w9 I* _6 U3 p05－07＝166电机R2为166MΩ
05－08＝471.8电机LM参数471.8MH
* ]$ E& r0 Q: V) v/ g' F1 A& u% p05－09＝29.9电机LC参数29.9MH
05－29＝200震荡补偿因子为200
06－12＝250转矩限制为250％
0 b: X7 J. ~3 N  N$ W/ n, ?4、调试总结：
1、台达变频器用直接转矩模式代替力矩电机，性能优越，效果良好。
! g" D, _$ A  ^+ K6 M2、生产线运行稳定，维护成本大大降低。
4 [/ j3 n5 J# y0 K9 m) _; J' T3、生产产品的品质很好，最终用户反映良好。
! ?9 w. G" G* Y文章关键词： 变频器、电机、材料、设备
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