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
* c6 R2 J5 ]0 O9 f6 q来源：机械专家网     发布时间：2010-11-12 佳工机电网
4 G' a% A) G% l/ n  }0 n; l/ O/ w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。
: q. T) C* t/ k, G1、系统架构：
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
+ J5 _% l3 ~+ ~- k2）变频器配置：VFD370V43A、VFD550B43A、VFD055B43A各一台。
3）变频器VFD370V43A外部电气控制部分：
3 A$ n+ }$ Z- y$ t) ?A、一个电位器连接＋10V、AVI与ACM来调节转矩命令大小；
9 F" @% v+ x2 ~3 t; }3 f0 EB、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；
$ E% c" T2 \! b* |C、短接AVI与AUI端子；
/ M& k7 Z. t7 e, a3 Z: sD、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
3、调试步骤：
1）、对一级电机参数最整定，并设定相应参数：
00－10＝4（转矩控制方式）；
: i# H% W! M0 E! \# b4 \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）；
% @& Q! l6 K/ W5 E1 b) ^2 r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；
2）、速度模式下实现点动运行
' }' n) y5 I6 s; y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），
8 D( v) @9 r" s# {* @/ C4 w/ m% C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。
3）、直接转矩模式下测试能否带动更大负载
  V+ H2 ]" _% y/ S  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％）；
+ F' b/ l4 V* m5 f1 o/ ]$ ?) z8 l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。
  o" K! O# e/ T2 h4）、参数设置：
( g: F4 J7 Z6 ~2 ?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
  F0 ]: t7 S$ X0 d* u00－20＝2频率指定来源为外部模拟输入
- j0 L2 M3 L- `) `4 Z- Y' ~01－00＝50最大操作频率为50HZ
, D& n. d; w2 Q: i; H+ ^! q2 P01－01＝50电机额定频率为50HZ
# W! U$ Y7 i6 n* E7 W% n$ \01－02＝380电机额定电压为380V
: x9 r! ?& P4 g8 n! Y) j1 o02－01＝1多功能输入端子MI1为多段速指令一
02－02＝32功能输入端子MI2为转矩速度模式切换
+ V  a. {0 x, h0 d03－00＝1模拟AVI输入为频率／转矩命令
03－02＝8模拟AUI输入为转矩补偿
5 l" x+ C. i' p04－00＝1第一段速为1HZ
05－02＝16.9电机无载电流为16.9A
; |% Z" p" }- }05－06＝151.8电机R1为151.8MΩ
05－07＝166电机R2为166MΩ
05－08＝471.8电机LM参数471.8MH
; v$ `+ g2 i- g% g8 t: I7 |6 q05－09＝29.9电机LC参数29.9MH
05－29＝200震荡补偿因子为200
& p' W( a" l' ^06－12＝250转矩限制为250％
4、调试总结：
; u( F9 \, G3 H* C' w1、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。
2、生产线运行稳定，维护成本大大降低。
3、生产产品的品质很好，最终用户反映良好。
. u2 h6 B0 ?# Q+ _" A( I) i* c文章关键词： 变频器、电机、材料、设备
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