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变频器在收卷上的应用
2017-11-14 08:00:00

摘要:

在冶金、造纸、纺织、印染、包装等行业,各种线材、带材需要大量的收放卷控制,稳定的张力控制系统是满足生产高效率的基本要求。


关键词:

变频器   恒张力   收卷    张力PG


张力控制方案:

目前张力控制系统有四种控制的方式:变频器开环控制电机,张力开环控制;变频器开环控制电机,张力闭环控制;变频器闭环控制电机,张力开环控制;变频器闭环控制,张力闭环控制。

对收卷来说,收卷的卷径是由小道大的变化的,为了保证恒张力,要求电机输出的转矩要有小到大变化。同时在不同的操作过程中,要进行相应的转矩补偿。即小卷启动的瞬间、加速、减速、停车,大卷启动时,要在不同卷径时进行不同的转矩补偿,这样就能的收卷的整个过程很稳定,避免小卷时张力过大,大卷时松弛的现象。


收放卷控制系统:

收放卷控制系统目前多为双变频器系统,其中一台作为放卷变频器,对控制没有多大的要求,主要是控制放卷的速度。另一台作为收卷控制,收卷控制要求较高,速度稳定、响应性高,收卷时保证恒张力,保证速度相应的同步,防止运行过程中断线现象。

MIKOM变频器采用了第三套方案变频器闭环控制,张力开环控制系统进行控制收放卷。控制系统中用到的设备有MIKOM变频器、触摸屏、张力PG卡等。控制图大致原理如下: 

基本原理介绍:

触摸屏可以设置收卷的卷径、纸张的厚度,张力的大小,收卷的速度上限,以及监控电机的电流、电压、转速等状态参数。放卷变频器主要是实现恒速放卷,为收卷提供一个基准速度,收卷变频器是引进了张力控制,全面调控恒张力收卷控制,收卷变频器器闭环控制,稳速精度高,另通过编码器反馈传递到张力控制卡内部,进行精确的张力控制算法计算,保证变频器以恒张力,与放卷电机同步的运行。

根据公式F=T/R( F为材料张力、T为收卷轴的扭矩、R为收卷的半径),可看出如果根据卷径的变化调整收卷轴的转矩,就可以控制材料的张力。恒张力的控制,在该系统中,假设我们把放卷的定为恒定速度,收卷则是利用矢量控制变频器的转矩控制功能,实时的根据张力的设定值,锥度,补偿量以及卷轴直径计算出所需要的转矩,保证电机恒定的线速度运行,从而达到间接的控制带材张力的目的。该功能的作用是根据线速度和卷径的关系,计算出电机实时输出的扭矩,使收卷电机恒速不变,即变转矩恒转速。

变频器内部可设置卷轴直径的大小,层厚设定、满卷直径设定、多个空卷直径设定、当前直径设定、电机与电机的传动比。


变频器的参数设置:


变频器配置张力控制卡的优点:

1、 使用先进的控制算法:卷径的递归运算,空心卷径的启动时张力的线性递加。

2、 系统的转矩摩擦补偿、转矩偏置的控制,使电机转速运行更稳定。

3、 卷径的实时计算,精确度非常高,保证收卷电机转矩的平滑性能,并且在计算卷径时,加入了卷径的递归运算,在操作失误的时候,能自己纠正卷径到正确的数值。

4、 响应性快,运行转速比较稳定,低频大扭矩。

5、 传统的控制系统相比,故障率降低很多,节约了大量的成本。

6、 运行过程中,收卷张力恒定,收卷的松紧度均匀。


结束语:

MIKOM变频器内置专用的张力卡,控制性能优越,张力稳定性好,有独特的控制算法,在冶金、造纸、纺织、印染、包装等行业,各种线材、带材需要大量的收放卷控制是个很大的趋势。








下载附件MV变频器在收卷的应用

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