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                                    ABB
                            
    
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    案例頻道
    
        
    
		
    
			
    
				
    臺達變頻器力矩控制在鋁箔紙壓花機上的應用
    
				
    
					
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                                                    企業：中達電通股份有限公司    
                                                                                                    行業：網絡通訊    
                                                                            領域：機器人    
                                                    
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    • 點擊數：2299     發布時間：2008-05-20 17:18:02
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                       1 引言 
          鋁箔紙壓花機是針對紙張深加工而開發研制生產的一種高科技設備，主要用于各種紙張、印后紙張、鋁箔紙等材料的壓花、 分切及復卷，廣泛地應用于印前、印后紙張等材料的深加工工業。壓花形式為氣壓式臥壓輥壓花 ，花紋深度一致；花輥可根據需要隨時更換花型；收放卷有采用磁粉離合器及制動器方式，也有采用變頻器控制的方式，操作十分簡便，整機張力高度恒定控制。鋁箔紙壓花機整機參見圖1。 
    

    

    圖1 鋁箔紙壓花機外形圖 
    


          2 壓花工藝原理 
          原料為圓柱狀鋁箔紙壓花卷材安裝到放卷輥上，卷材通過雕花滾筒模具的壓制，將事先要求的圖案壓在鋁箔紙上，然后通過收卷輥收卷成為圓柱形成品。成品卷取采取的方式是通過臺達DOPA58CSTD觸摸屏來設置初始力矩（放卷變頻器以及收卷變頻器），然后依靠PLC（臺達DVP16ES00R）編程設計規劃好的程序來檢測線速度以及收放卷卷徑的大小，通過卷徑的不同變化來改變給定變頻器的速度控制信號，補償卷徑變化引起的力矩變化，實現恒轉矩成品卷曲。收卷變頻器和放卷變頻器工作在轉矩控制模式，壓花變頻器工作在開環矢量模式。原理示意圖如圖2所示。 
    

    

    圖2 卷取原理示意 
    


          3 臺達力矩變頻電氣設計 
          客戶處的鋁箔紙壓花機設計時的最高線速度160米/分，臺達推出的VE系列變頻器功能和性能上完全能夠實現恒轉矩控制，通過調整參數以后機器已經能夠正常運行，并且效果讓客戶也很滿意。 
         3.1 電機規格 
          力矩放卷電機：ABB QABP160M6A 380V/17.9A/5-50HZ恒轉矩50-100恒功率/7.5kw，電機風扇380VAC，電機軸端編碼器+12V/A/B/512ppr。壓花電機：曲阜金升電機 380V/11.5A/50HZ/5.5KW/4極/5-50HZ恒轉矩50-100恒功率，電機風扇380VAC 
          力矩收卷電機：ABB QABP132M4A 380V/7.5KW/15.8A/50HZ/5-50HZ恒轉矩50-100恒功率，電機風扇380VAC，電機軸端編碼器+12V/A/B/512ppr。 
          3.2 臺達恒轉矩傳動控制系統配置 
          臺達觸摸屏DOPA58CSTD； 
          PLC臺達DVP16ES00R（配套擴展4DA/4AD模塊）； 
          放卷變頻器VFD075V43A-2（配套制動電阻780W/75ohm）； 
          收卷變頻器VFD075V43A-2（配套制動電阻780W/75ohm）； 
          壓花變頻器VFD055V43A-2（配套制動電阻520W/100ohm）。 
          3.3電氣原理設計 
          電氣原理參見圖3：電氣接線圖。 
    

    

     圖3 電氣接線圖
    


          4 VE系列變頻器力矩控制參數 
          4.1變頻器參數的設置過程 
          （1）收卷變頻器的參數設置 
          將變頻器帶空電機作VF運行，并且察看電機運行狀態（輸出電壓/輸出電流/實際轉速）： 
    

    

          將變頻器指令頻率設置到50hz，察看r狀態為+1490rpm。 
          將電機參數寫入到變頻器對應參數： 
    

    

          做電機自整定，并且將控制方式更改為向量控制FOC+PG，運行看是否正常； 
          電機動態整定后電機參數如下表： 
    

    

          調整控制方式并且從0-50hz運轉，察看電機狀態正常（輸出電壓/輸出電流/電機轉速）
    

    

    

          控制方式改為轉矩控制TQR+PG，并且調整相應的轉矩參數以及外部端子功能：
    

    

    

          （2）放卷變頻器的參數設置 
          將變頻器帶空電機作VF運行，并且察看電機運行狀態（輸出電壓/輸出電流/實際轉速）： 
    

    

          將變頻器指令頻率設置到50hz，察看r狀態為+995rpm。 
          將電機參數寫入到變頻器對應參數： 
    

    

          做電機自整定，并且將控制方式更改為向量控制FOC+PG，運行看是否正常； 
          電機動態整定后電機參數如下表： 
    

    

          調整控制方式并且從0-50hz運轉，察看電機狀態正常（輸出電壓/輸出電流）：
    

    

    

          調整相應的參數以及外部端子功能：
    

    

    

          如果運轉過程中出現力矩不足問題，可以將參數05-25改為2。 
          4.2 運轉狀態紀錄（線速度設定為160） 
          （1）收卷卷徑最小時（76mm）： 
    

    

          （2）收卷卷徑最大時（1000mm）：
    

    

    

          根據測試數據，不論是控制收卷，放卷還是壓花的變頻器，在滿卷和空卷的整個工作的過程中，輸出電流都在變頻器額定電流以內，母線電壓也處于很安全的范圍，變頻器應該能夠長期工作。 

          5 結束語 
          經過長期運行設備運行穩定，VE變頻器在功能和性能上完全能夠滿足鋁箔紙壓花機的力矩控制要求；力矩控制無論在啟動，停止還是在運行過程中輸出都非常穩定，無抖動現象，效果達到設計要求，項目具有在紙張、紡織、線材等卷取類設備電氣傳動領域推廣應用前景。 



    ----摘自工控網
    
				
    
			
    
			
    
                                    
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