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    SK3100变频器在退火炉钢带收卷的应用

    发布时间:2013-12-03 点击数:1368

    1、前言

    某钢带加工厂的一条生产线,将未经处理的钢带经过退火加工后,处理成表面洁净、厚度均匀的钢带,收卷后用于后续工序的精加工。卷绕后用于后续工序的精加工。卷绕的钢带要求整个收卷过程保持张力恒定,不带张力传感器,收卷电机11KW,减速比为36。

    卷绕控制通过SK3100变频器的转矩控制功能完成,S辊通过SK3100来控制其速度。SK3100是SK公司自主开发的新一代低噪声、高性能、多功能的工程矢量控制变频器。

    SK3100系列应用及其广泛,这主要得利于它的??榛杓萍岸嘀盅∨浼?,??橛辛礁霾愦危和ㄓ霉δ苣??,如PID控制、多段频率、自动节能运行等;行业专用功能???,如位置控制,纺织应用、恒压供水应用等。它还具有丰富的选配件,功能非常完整,包括:RING卡(内控16段速功能),WINDER卡(用于精度较高,比较复杂的PID控制)。WOBBLE卡(产生跳跃频率,三角频率及扰动功能)。

    用户可以根据所需对SK3100系列的资源进行选配,既可以利用它的可选??槔磁浜献ㄓ霉δ苣?榈氖褂?,也可以和通用功能??榕浜侠词迪指嘈幸档母惴旱墓δ?。

    在本次应用中,通过SK3100系列的高精度的,高性能的转矩控制功能实现给定转矩计算,故障报警等专业应用功能。SK3100系列为书本型设计方式,其具有AEO(自动能量优化)功能,使得变频器的能耗降为最低;AMA(自动电机调协)功能,可以让您的电机工作于最佳状态,适用于严格的工作场合;ETR(电子热?;て鳎┕δ?,可以取代外部电机?;ぷ爸?;内置滤波单元,制动单元,比例积分器,智能逻辑控制单元,性能可靠,功能强大。

    2、系统设计

    由于系统中没有张力传感器,可以选择开环转矩矢量控制。SK3100系列矢量型变频器可以通过计算输出电流值来测算当前的转矩大小,通过控制电机的输出保持转矩恒定。

    由于在转矩控制下不对速度进行控制,所以应根据系统设置适当的速度极限。

    给定转矩根据需要的张力值进行计算,设卷轴需要的转矩值为T,单位为N.m,则额定转矩为

    Tn=9550*Pn/n

    其中,Pn:电机额定功率(KW),

              n:电机额定转速(r/min)。

    实际应用时,应该根据实际钢带的厚度,宽度和厂家的要求设计T的大小。

    整个系统通过PLC的485通讯来控制变频器的状态,通讯方式FC协议。

    最终的设计方案图如图1所示:

    S:频率速度电位器给定

    S1:电位器给定转矩大小

    FX2N PLC:控制总启动与总停止,SV与V各自点动?(正反点动)以及变频器故障的报警信号。

                             图1  SK3100变频器接线图

    3、系统流程说明

    SK3100采用速度开环控制给定线速度,SK3100采用转矩开环控制给定卷绕的力矩。钢带运行过程如图2所示:

                                                        图2  带钢运行过程

    S部分速度恒定,当S1绕卷的钢带匝数较少的时候,输出力矩较小,为了保持力矩的恒定,S1输出频率较大。

    当S1卷绕的钢带匝数慢慢变多的时候,输出力矩逐渐增大,S1输出频率会慢慢下降,以达到力矩的恒定,钢带的张力也随着卷径的增大而慢慢下降。

    4、调试说明

    调试时,SK3100系列变频器电位器给定频率值、SK3100系列变频器电位器给定转矩值以及给出的转矩值应该根据实际情况设定,而且应该比理论值大一点。

    装钢带时应该注意首先通过电动正反转,将钢带先转紧几圈后才能正常的启动运行。

    转矩值的大小应该从小到大满满设定。方法是在钢带的卷绕时,如果在卷绕的过程中SK3100变频器的频率过慢的话则适当的微调SK3100的电位器来增加转矩值,直到卷绕完成。

    5、结束语

    由于SK3100系列矢量型变频器优异的转矩控制性能、强大的可选配功能??楹头奖愕挠τ梅椒?,很容易完成了恒转矩控制方案的设计和现场调试的全部工作,应用取得了满意的效果。

    熟悉SK3100系列矢量型变频器的各种资源,灵活应用各种功能???,特别是可选配???,可以使用户从容面对各种复杂多变的应用需求,灵活应用对各种功能、工艺的要求。

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