隨著(zhù)控制技術(shù)的發(fā)展,變頻器的功能不是光局限于速度控制模式,其轉矩控制模式功能也得到發(fā)展和應用,特別是無(wú)法裝張力檢測元件的傳動(dòng)系統和傳動(dòng)材料的機械特性很硬的情況下速度控制模式是很難滿(mǎn)足同步傳動(dòng)的,用變頻器的轉矩控制功能很方便實(shí)現同步傳動(dòng),在我們轉矩控制模式中,一般的是想到轉矩控制是針對一臺變頻器驅動(dòng)一臺電機的比較理想的,而一臺變頻器驅動(dòng)多臺電機做轉矩控制還是新鮮的方式。下面我們用丹佛斯FC302變頻器開(kāi)環(huán)轉矩在廣州花都勵俊鋁塑管生產(chǎn)線(xiàn)上的作牽引和放卷應用。
2 、傳動(dòng)工藝介紹
鋁塑管生產(chǎn)線(xiàn)主要是由鋁帶放卷、成型、包膠(押出機)、成型管牽引、收卷(或者切斷)。其中鋁帶放卷和成型管的牽引是采用由丹佛斯FC302變頻器開(kāi)環(huán)轉矩實(shí)現的,眾所周知,傳動(dòng)系統的運動(dòng)狀態(tài)滿(mǎn)足系統的運動(dòng)方程式:TM- TL=(GD2/375)*(dn/dt),式中:TM為電機的電磁轉矩,TL 為生產(chǎn)機械的負載轉矩,包含電機軸以及與軸連接的機械系統的轉矩,管的張力所形成的反轉矩,GD2為轉動(dòng)部分的轉動(dòng)慣量。
由上式可知:如果TM-TL>0,則系統處于加速狀態(tài);如果TM-TL<0,則系統處于減速狀態(tài) ;TM-TL=0,則系統處于靜止或者勻速狀態(tài)。傳動(dòng)結構示意方框圖

3 、變頻器開(kāi)環(huán)轉矩控制的應用
丹佛斯變頻器FC302 變頻器開(kāi)環(huán)轉矩控制,能夠做到轉矩大小可以調節,而電機的速度可以采用外部端子模擬量0-10VDC限制,這樣就不會(huì )造成空載時(shí)候飛車(chē)現象,下面簡(jiǎn)要介紹以下轉矩控制在牽引和放卷上成功應用。
1) 放卷部分
對于鋁帶放卷時(shí)候,其張力要求不是很?chē)栏?,精度也不很高,就由擺錘壓緊鋁帶,其中用一個(gè)角度傳感器來(lái)檢測其擺錘的角度大小,角度傳感器的輸出信號為0-5VDC。放卷的速度控制由角度控制本身輸出來(lái)控制,其變頻器的控制原理圖如下:

功能以及參數說(shuō)明:
A. 端子53接受角度傳感器0-10VDC信號,作為速度限制。
端子54為電位器0-10VDC信號,作為轉矩調節
B. 重要的參數設置
P1-00——————配置模式: [4] 轉矩開(kāi)環(huán)控制
P1-01————-電動(dòng)機控制原理 : [1]VCC
P3-15————-參考值來(lái)源: [2] 端子54
P3-10[0]—預置參考0 :根據需要設定:-XX%(負數反方向轉)
P4-10——————電機方向: [2] 雙向
P4-21————-速度極限因子來(lái)源:[6] 端子53
P6-10————-端子53低電壓:根據現場(chǎng)擺錘最低點(diǎn)測量出來(lái)的實(shí)際值
P6-11————-端子53高電壓:根據現場(chǎng)擺錘最高點(diǎn)測量出來(lái)的實(shí)際值
2) 牽引部分:該牽引是由上下兩臺電機共同驅動(dòng)帶鏈而來(lái)夾送管子的,由一臺變頻器來(lái)驅動(dòng)兩臺電機,變頻器采用開(kāi)環(huán)轉矩控制模式,那么此時(shí)的變頻器就不能采用自動(dòng)識別電機的參數,必須手動(dòng)設定電機的高級參數,P1-30、P1-31、P1-33、P1-34、P1-35、P1-36,調節方法是:先將上下夾送帶中間放一個(gè)管子后運行變頻器,選擇合適的轉矩大小給定值,用力拉住管子,使得兩夾送帶停止狀態(tài),當放松管子的時(shí)候,夾送帶運轉。這種條件下的電機高級參數算OK。其參數跟放卷大致相同,控制原理圖如下:

4、總結
本系統作為張力控制一中方法,比較簡(jiǎn)單,并不是完全的恒定張力控制,但由于丹佛斯變頻器的的響應速度很快,而且系統的管子和鋁帶都能承受一定的張力變化,采用這種方式是完全達到工藝要求,并且相對的提高了系統性能,并具有一定的經(jīng)濟性,實(shí)用性,實(shí)踐證明是可行的。