變頻器

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    變頻器在拉絲機上的應用
    作者:admin 日期:2015/7/24 16:08:25 人氣:

    一、引言
        金屬制品是冶金工業中的重要一環,但在我國該行業卻是一個薄弱環節,機械、電氣設備陳舊,阻礙了行業的發展。在金屬加工中,直進式拉絲機是常見的一種,在以前通常都采用直流發電機-電動機組(F-D 系統)來實現,現在隨著工藝技術的進步和變頻器的大量普及,變頻控制開始在直進式拉絲機中大量使用,并可通過PLC來實現拉拔品種設定、操作自動化、生產過程控制、實時閉環控制、自動計米等功能。
        采用變頻調速系統的直進式拉絲機技術先進、節能顯著,調速范圍在正常工作時為30:1,同時在5%的額定轉速時能提供超過1.5倍的額定轉矩。
        直進式拉絲機變頻控制系統 :
        該直進式拉絲機主要對精軋出來的不銹鋼絲進行牽伸,設計的工藝要求為: 
       (1)最高拉絲速度600m/min;
       (2)加工品種主要三種,分別是進線 2.8mm→出線 1.2mm、2.5mm→1.0mm、2.0mm→0.8mm;
       (3)緊急停車斷頭不多于2個 
        直進式拉絲機是拉絲機中最難控制的一種,由于它是多臺電機同時對金屬絲進行拉伸,作業的效率很高。不象以前經常遇到的水箱拉絲機和活套式拉絲機,允許金屬絲在各道模具之間打滑。同時它對電機的同步性以及動態響應的快速性都有較高的要求。由于不銹鋼材料特性比較脆,缺少像高碳鋼絲或者鋼簾線那樣的韌性,比較容易在作業過程中拉斷。 
        本系統共有8臺11KW 變頻器。系統的電氣配置為活套一臺,安裝在第一級,作用是將成卷的不銹鋼絲牽引到拉絲部分,由于活套可以自由打滑,因此這臺電機不需要特別的控制。拉絲部分共有六個直徑400mm的轉鼓。每個轉鼓之間安裝有用于檢測位置的氣缸擺臂,采用位移傳感器可以檢測出擺臂的位置,當絲拉得緊的時候,絲會在擺臂的氣缸上面產生壓力使得擺臂下移。最終是收卷電機,該部分采用自行滑動的錐形支架,整個過程卷徑基本不變化,因此不需要用到卷徑計算功能。八臺電機功率采用變頻專用電機,同時帶有機械制動裝置。 
        直進式拉絲機的系統邏輯控制較為復雜,有各種聯動關系,由PLC實現。同步方面的控制則全部在變頻器內部實現,不依賴外部控制。
        工作原理:
        根據操作工在面板設定決定作業的速度,該速度的模擬信號進入PLC,PLC考慮加減速度的時間之后按照一定的斜率輸出該模擬信號。這樣做的目的主要是滿足點動、穿絲等一些作業的需要。PLC輸出的模擬電壓信號同時接到所有變頻器的 AI2(AI1 也可以)輸入端,作為速度的主給定信號。各擺臂位移傳感器的信號接入到對應的轉鼓驅動變頻器作為 PID 控制的反饋信號。根據擺臂在中間的位置,自己設定一個PID的給定值。這個系統是非常典型的帶前饋的PID控制系統,一級串一級,PID作為微調量。

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