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安邦信拉丝机专用变频器在双变频控制系统拉丝机上的应用

放大字体  缩小字体 发布日期:2013-11-13   浏览次数:44788
在拉丝机控制中采用AM300变频器具有配置简练、逻辑清晰、控制稳 定、调试方便的特点。
 引言:

目前国产的拉丝设备有大拉丝机、中拉丝机、细拉丝机三类。每一类拉丝机中根据线径的不同又分为不同型号。大拉丝机和中拉丝机目前采用较多的依然是直流调速。但近年来,随着交流调速技术的飞速发展,尤其是高性能矢量控制变频器的出现,交流调速性能已经接近直流调速的性能,同时,由于交流调速的方便和实用,大拉丝机和中拉丝机目前已经出现变频化的趋势。国产的细拉丝机主要是拷贝台湾版本的细拉丝机,最初采用的是单变频方式,也是目前生产量最大的细拉丝机。由于单变频控制的细拉丝机的滑差量太大,影响后道工序——铜线漆包的质量。对铜线要求比较高的场合,这种控制方式往往达不到用户要求。于是双变频控制的、性能优良的细拉丝机逐步占领市场。目前双变频控制的细拉丝机,主要是采用张力控制板+主驱动变频器+收卷变频器。由于张力控制板只进行张力摆杆的位置控制,在拉丝机的速度到2000m/min左右时,张力板的控制效果就不太理想,张力摆杆不停的在上下摆动。摆杆的上下波动,说明张力控制不稳定,这样,将不可避免地影响细铜线质量,这也是目前众多双变频控制的细拉丝机普遍存在又难以解决的问题。
拉丝机简介:
拉丝机属于线缆行业的一种常用设备,按结构形状可分为水箱式拉丝机、倒立式拉丝机、直径式拉丝机等。按出线直径可分为:
1)大拉机(进线直径:8mm,出线直径:3~1.3mm);
2)中拉机(进线直径:3~1.8mm, 出线直径:1~0.3mm);
3)小(细)拉机(进线直径:1~0.2mm,出线直径:0.3~0.06mm);
4)微拉机(进线直径:0.12~0.06mm,出线直径:0.06~0.01mm)。  
    粗线通过模具经过多道拉细处理, 模具有很多种,常见的有以下几种:圆形拉丝模、螺旋模、聚晶模等。 
本文以某厂家在中拉机中的应用为例,来说明 AM300 变频器控制的应用过程及效果。
拉丝机双变频控制系统 :
    拉丝机变频控制系统目前用的最多的是双变频系统,其中一台作为主拉,另一台作收线控制;小(细)拉机目前还有单变频控制系统。 
以下详细介绍 AM300 变频器在该厂的应用情况。 
系统配置:
主拉为 37kW,收线采用 11kW
(1)最高收线速度1200m/min; 
    主拉和收线变频器的最大运行频率可以通过工艺要求的最高收线速度计算出来,主拉传动轮直径为280mm,收卷筒的初始直径为280mm,最终直径为560mm。初始卷绕时卷筒直径最小,转速要求最高: 
N0 =(1200m/min)/ 0.88m/r = 1363r/min,从而可以推导出收线变频器的最高输出频率为 45.4Hz。 
定收线变频器的最大频率为50Hz,以保证其最高收线速度≥1200m/min。主拉变频器的最大频率根据传动比计算出为75Hz(收线的卷筒直径取中间值420mm);上限频率为45.4Hz(保证最大为 1200m/min),调试基本上设定50Hz。 
(2)加工品种:2.8mm → 1.2mm,2.5mm → 1.0mm,2.0mm → 0.8mm。 
(3)运行全过程中张力摆杆稳定。 
控制原理:
主拉变频器实际上只作一个简单的调速,做为收线速度基准。收线变频器根据张力摆杆反馈的信号进行PID微调控制运行频率,保证其收线速度恒定,从某种意义上讲也保证了起收线的张力恒定。

                                    工艺流程图

调试说明: 
在调试时,首先将主拉和收卷变频器的开环矢量方式调试正常。根据工艺要求的最大线速度计算出收卷变频器所需要的最大运行频率,然后根据实际的传动比对应好主拉的最大频率,保证前后级的线速度差不是很大。从而根据摆杆电位器反馈值做 PID 调节控制收卷变频器时,可以很好的控制前后级的线速度同步。另外,主拉变频器的加减速时间尽可能的长(一般在 40~60s),可以平稳的进行加减速。

 
 
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