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
' D4 ~6 r4 D: {# n0 q5 D: o来源：机械专家网     发布时间：2010-11-12 佳工机电网
1 n( I& u/ C; W  W  j2 u: k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。
1、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
2）变频器配置：VFD370V43A、VFD550B43A、VFD055B43A各一台。
3）变频器VFD370V43A外部电气控制部分：
+ a) m( v8 Q+ s2 L/ y) pA、一个电位器连接＋10V、AVI与ACM来调节转矩命令大小；
2 F. W& L- n2 b% Q8 B1 LB、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；
8 D8 G5 [0 j0 K% t: _3 bD、短接MI1与MI2端子。
5 X" m5 G2 A3 ]& y2 I+ h4 I- _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
+ A+ J7 w1 Q& H- e3、调试步骤：
9 |0 w; x( b0 W) }% H+ m: ?1）、对一级电机参数最整定，并设定相应参数：
7 I5 d$ M6 k. {) i00－10＝4（转矩控制方式）；
00－20＝2（频率命令外部模拟量）；
) B% K/ P2 R9 X$ D4 `8 h03－00＝1（AVI为给定频率／转矩命令）；
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；
* V% R) \% k- |- [2）、速度模式下实现点动运行
. b" C! x! `; O3 ~" N1 R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），
1 I/ Q- I% K! A+ ^! N2 @' r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）；
- L: ]  P. M, ^) r, v8 Y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。
6 D  h. p1 x& C3）、直接转矩模式下测试能否带动更大负载
% {) z0 B+ ]) G* {9 m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％）；
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：
  E. O4 p9 h& n! ]$ D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
% H9 v2 o  Y$ W" Y+ H0 o01－00＝50最大操作频率为50HZ
01－01＝50电机额定频率为50HZ
. U( t* q) W- s" B01－02＝380电机额定电压为380V
02－01＝1多功能输入端子MI1为多段速指令一
. N( Z2 v. D# L0 c8 |02－02＝32功能输入端子MI2为转矩速度模式切换
2 o- H4 Z1 ]! [03－00＝1模拟AVI输入为频率／转矩命令
! Q  w3 E$ c8 j' Q6 X8 Q. l2 U4 j+ G03－02＝8模拟AUI输入为转矩补偿
04－00＝1第一段速为1HZ
05－02＝16.9电机无载电流为16.9A
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
05－09＝29.9电机LC参数29.9MH
. a. L. h$ B) ^1 h( g  s& V05－29＝200震荡补偿因子为200
. ]! e3 \0 D1 Q% x06－12＝250转矩限制为250％
4、调试总结：
3 v& F# U' z; \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。
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。
1 Y/ v( `5 L9 ~5 P- B& T) c文章关键词： 变频器、电机、材料、设备
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