三菱FR-A700变频器闭环矢量控制方式的学习.pdfVIP

三菱FR-A700变频器在某工厂铝连铸连轧机上的应用

引言

三菱FR-A700变频器闭环矢量控制方式，主要用于高精度的速度控制、转矩控制、简单伺

服控制等对控制性能要求严格的场合。在该方式下采用的速度传感器一般是旋转编码器，并

安装在被控电动机的轴端。通过对铝连铸连轧机上下辐电机的速度和转矩控制来实现铝板的高精度轧

制，并能实现系统的稳定性和可靠性。

1、项目背景

某工厂铝连铸连轧机的主要工作是将经原炉熔炼、静止炉精炼后的高温铝液在快速冷却的同

时轧制成铝板，最终通过卷取机卷成铝卷。该设备主要有主轧机、铝液位控制装置、钛丝进

给、铸嘴小车、石墨喷涂及行走、平动液压剪、卷取机、卸卷车等，如图1所示。

注，能液位控制装置】2线漱至；3主机上相；4主机下相；石墨喷涂及行走，。吕人口导向丰％r

1E

平动液压剪出口匾段射卷取机一

1B9•

图铝板轧机一

1

该轧机的系统技术性能参数：最高轧制速度2.0m/min、最大卷重5000kg、卷径（））610

1920mm、板宽1400mm、板厚6〜8mm,轧机上下辐电机90kW。

针对铸轧机成套电控系统的工艺特点（长期稳定连续生产、选择一旦事故停车将造成严重损失）

高性能、高可靠性的控制元器件是满足控制要求的关键。制，上现要求：轧机下辐采用速度控

辐采用转矩控制，且都采用带编码器的变频电机。

轧机传动控制系统的硬件设计

2.1控制原理

速度和转矩控制是轧机上下辐传动电机的核心控制原理，其示意如图2所示。M1为主传动，

采用双闭环速度/转矩矢量控制方式，速度环为V速度给定和PG编码器返回的实际速度的

控制回路，其输出值再乘以一定的比值就是M2的转矩控制输入值。转矩环为内部闭环。

M2为从传动，速度闭环的输出值并不直接控制转矩，而只是限定M2转矩的幅度，以最终保证轧机上

下两辐电机在线速度上的紧密性和同步性，M2转矩的输入值是来自主传动M1

的转矩值，以决定M2的转矩输出值。

2.2硬件选型与设计

本次轧机电机选用国产YVP系列变频电机，其选用强制风冷和OMRON差动式编码器

E6B2-CWZ1X,由于三菱变频器所选配电机基本都是国产电动机，并非选用三菱电机，因

此，需要了解清楚编码器。编码器E6B2-CWZ1X接线原理如图3所示。

欧姆龙编码器E6B2-CWZ1X接线端子功能定义如上图所示，它采用5VDC电源，输出3对

A、B、Z相差动信号。右图为编码器E6B2-CWZ1X接线端子功能定义

2.3轧机变频器硬件接线图

轧机变频器硬件接线图如下图所示。VF1下辐变频器的速度设定采用电位器，并连接了PLG

H

差动输入信号作为闭环矢量控制的反馈信号，跳线设置如图中标识所示，同时输出转矩信号

给VF2变频器。VF2上辐变频器采用转矩控制，其转矩命令来自于VF1的输出，速度限幅

来自于VF1的速度。

扎机变荻器硬件接线图

3、轧机变频控制系统的参数设置

VF1速度控制参数设置如表所示

VF1变频器参数设置

参数代码功能简述设定数据

Pr.71适用电机3（其他品牌标准电机）

Pr.73模拟量输入选择1（0VP信号）

Pr.79运行模式选择2（固定外部运行模式）

Pr.SO电机容量90KW

Pr.81电机极数