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艾默生TD3300变频器在表面处理生产线中的应用
表面处理生产线是对布匹、广告纸等材料表面涂一层特殊的化学材料的过程,整条生产 线都使用的是艾默生的 TD3000系列变频器,在生产线的最后环节一收卷,使用的是艾默生
TD3300变频器。生产线的后半段环节工艺图(牵引三和收卷一、二)如图 1所示:
张力检测器
1、牵引三的变频器为TD3000 5.5KW,
1、
牵引三的变频器为
TD3000 5.5KW,控制4KW电机,减速比为
35,牵引辊为300mm
2、收卷一、二为TD3300 11KW变频器,控制11KW电机,电机额定转矩为 70N.m, le = 24.8A ,
两台收卷电机轮流工作; 3、收卷条件: 4、卷径变化范围:216?1500mm 张力
变化:200牛?1800牛 减速比:43 按照以上要求,计算出收卷时需要最小转矩为:
Tmin = Dminx Fmin/ (i x 1000)= 216X 200-43- 1000= 1, 变频器输出转矩为: 1/70 =
1.45 %, 最大时变频器输出转矩为: Tmax= DmaX Fmax/i/Tn = 89.7 %; 按照计算出
来的转矩变化,范围大,而且在最小转矩时,所需转矩太小,而 TD3300变频器,作开环张力
控制时,实际上是转矩控制,转矩控制的精度比矢量变频器的速度控制要低得多,我们的变
频器要求转矩最小输出达到 10%以上,而且要求 Tmax/Tmin最好小于7,从这一方面考虑,
使用开环张力控制很难实现这种工况下的控制。综合分析现场的工况,因无法实现转矩控制, 由于还装有一个张力传感器,可以考虑作速度模式下的张力闭环控制。 二、技术方案修
改 修改后的技术方案如下图 2所示:
u y W益Go VLTEF C A
u y W益
Go VLTE
F C A Bp
■
p
R s T
速度模式下的张力闭环控制,为矢量变频器普通速度模式下作 PID闭环控制,频率指令
由PID输出调节量和同步匹配指令叠加构成,在此技术方案中,避免了因转矩变化范围过大 而无法控制的局面, 同时,由于频率指令由同步匹配指令和 PID调节输出叠加,可以减少PID
的调节量。 同步匹配频率指令的计算方程式: f =(VX pX i ) / (DXn) V—材
料线速度 P-电机极对数 i -机械传动比 D-卷筒的卷径 变频器的运行频率:
fl = f +△f Af为PID调节输出量 卷径计算:厚度积分法 根据材料的厚度按照卷
筒旋转的圈数进行卷径累加(收卷)或递减(放卷),因每层只有一圈,设定每层圈数为 1 ,
计圈的方法通过编码器(PG获得,材料变化时,通过总线通讯由触摸屏直接修改材料厚度 参数。 线速度信号: 通过前级牵引艾默生 TD3000变频器的AO1模拟端子输出信号给
艾默生TD3300变频器的AI2模拟输入端子,调整 AO1的增益和零偏,保证模拟量和线速度的 对应关系。 三、调试过程 按照系统设计接线完毕后,开始调试过程。 1、张力
反馈装置的调整: 测试张力传感器的曲线, 在调整之前,其传感器的输出范围 0?2V,对
应张力为0?2000N,考虑到其变化范围太小,不好控制,联系三菱公司的技术人员对传感器 做了一定的调整。主要是扩大输出范围为 0?10V对应0?2000N。 2、线速度信号一致性
的调整: 计算最大线速度: Lmax= NX DXn/ (i X 60) = 1470X 0.3 X 3.14/ (35 X 60)
=40M/秒 艾默生TD3300变频器设置:FC.03=40最大线速度 艾默生TD3000变频器设
置: F6.08=0 运行频率输出 F6.10= — 1.00 % AO1 零偏 F6.11=1.1 AO1 增益 适
当调整艾默生TD3000变频器的AO1输出零偏和增益,保证艾默生 TD3000变频器运行在50HZ
时, 其AO1端子输出为20mA通过艾默生TD3300变频器AI2显示为10V,在零频运行时,
艾默生TD3300 显示0V。由于考虑到系统需要进行点动控制(此时 TD3000不运行,只运
行收卷变频器), 设置AO1输出偏移—1.0 %,使得在牵引三不运行的情况下,能保证收
卷有较小的线速 度输入,在全线启动前进行点动控制, 将多余的布先卷起来。 3、电
机自学习: 系统中牵引、收卷变频器都为高性能的矢量控制变频器,为保证系统的控制
精度和性能,在正常使用之前,要求要进行电机参数的自辨识,在做参数自辨识时,将电机 所带的减速箱脱离。
(1)、自辨识前电机参数设定書P
4弁
传动比朴
F1.02
11^
电机功率4
F1.QE
330^
颔宦电压Q
F1.03P
24.
2
额定电流Q
F1.0Q
50^
颔定频率匚
Fl?0时
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