客戶方:溫州大自然金屬高精密薄板有限公司 伊慶魁 13676729691
配套方:上海歐達電氣自動化成套有限公司 王國陽 13801941422
摘要:通過艾默生網絡能源有限公司TD3300系列張力控制專用變頻器,控制帶材加工工藝中的收卷和放卷過程。運算模塊內置且功能強大,內置卷徑計算模塊、張力控制模塊、編碼器輸入模塊、輸出轉矩補償模塊等,符合更廣泛的工況和多個行業的要求。
一、系統配置方案
系統配置:
電機55Kw,8極,最大轉速730r/min,額定電流116.1A,減速比12.0,最高頻率50Hz
變頻器55Kw,TD3300,用母線供電,profibus通訊。
帶材厚度:3mm,幅寬:1206mm,卷徑:1800mm,空芯卷徑:750mm。材質:鋼材
供電方式:
采用直流供電,電壓550V,通過變頻器 (+)、(-),接入電源;
上電后,面板不會顯示,說明控制電源沒有電。控制電源在整流前取出。所以去掉R0、T0與R、T,之間的連線,在R0、T0的位置加入兩相380V交流電壓,
工作方式:
采用張力開環模式,電機加入了編碼器,無張力擺桿。要求能在收卷和放卷兩種模式下切換,只要通過開關量端子功能,進行收/放卷模式切換既可,張力的方向不變。
二、調試步驟:
1、 正確設置電機的銘牌,F1.01~F1.05,進行電機的調諧,得到內部參數F1.11~F1.16
2、 正確接線編碼器,和設置編碼器參數。正確設置編碼器參數后,選擇在閉環模式下,啟動電機,如果閉環運行正常,說明編碼器的接線正確,如果電機運行轉速低于設定轉速,而且常出現報警,說明編碼器的接線不正確。
3、 設定F3.06=3,張力開環轉矩模式,設定最大張力、零速張力和張力,監視輸出力矩的方向。分析運行過程示意圖如圖1、2所示:

圖1

圖2
放卷過程:張力的方向和轉速的方向是相反的;
收卷過程:張力的方向和轉速的方向是相同的。
4、 先不進行卷徑計算,調試在恒定的張力的情況下,通過調節最大張力,確定張力設定量,監視變頻器輸出力矩的變化,是否能滿足加減速時的工況。
5、 進行卷徑計算,根據實際的工況設定最大的線速度和最低線速度(小于最低線速度運行時,卷徑計算無效),監視變頻器計算的卷徑和實際的卷徑是否相符合。
6、 監視變頻器的輸出力矩的變化,通過調節張力的設定值和最大張力值,使得變頻器輸出力矩隨著卷徑的變化而變化。
7、 變頻器主要參數在附表1中所示

三、出現問題及解決方案
1、張力設定到最大,監視變頻器輸出力矩也只有15.2%
分析:輸出轉矩的計算T=F*D/2i(i為減速比),F=(V(輸入電壓值))/10.0 *Fmax(10.0為模擬量輸入范圍為0~10V),F8.03設定Fmax,對比Fmax=1000和Fmax=10000,同樣的模擬量輸入,輸出轉矩是不一樣的。
解決:增加最大張力設定的數值,輸出轉矩也相應的增加。
2、升速時電機反轉松帶
分析:觀察在升速的時候,電機的輸出力矩變化波動比較大,瞬間從93.4%變化到25%,隨后電機出現不正常的現象。說明力矩補償作用在加速過程中調節不適宜。
解決:消除力矩補償量,增加力矩變化時間,力矩不會大的波動,現象消除。
3、輸出力矩隨卷徑的變化不是比例。如下圖3所示
圖3 轉矩-卷徑曲線(轉矩為最大轉矩的百分量)
分析:D>1000時,輸出的轉矩已經接近最大,所以不會隨著卷徑的變化而變化,說明最大的張力設定比較大,即如果D=1000,通過變頻器的內部的運算,得到的輸出力矩已經達到最大了,如圖3中A線所示;
解決:降低最大張力的設定,可以通過合適的設定,使得輸出轉矩隨著卷徑的變化而呈現線形的變化,如圖3中B線所示。
附表1
F0.02=1,F0.10=5,F0.11=5,
F1.00=12.0,F1.01=55,F1.02=380,F1.03=116.1,F1.04=50,F1.05=730,F1.06=2,
F2.22=50,F2.41=110,F2.42=100,
F3.06=3, F3.07=0, F3.08=100, F3.09=0, F3.10=100 , F3.12=0.5
F5.01=9 ,F5.02=10, F5.03= 12 ,F5.04=21, F5.05=8,
F8.00=1, F8.01=3 ,F8.03=24000, F8.04=3 F8.09=2000, F8.10=500 ,F8.11=0, F8.12=1600, F8.17=0
Fb.00=1024 Fb.01=0
FC.00=2 FC.03=120.0 FC.04=20.0 FC.05=9.99