普传科技PI130系列变频器在收线机上的应用

powtranwt

一、概述
收线机在板/带/丝的卷绕在钢铁/线缆/造纸/塑料编织等行业广泛应用，以往这些加工设备常采用力矩电机驱动工字轮进行收卷/线，材料经过前段处理后需要按照一定的张力要求收紧在工字轮上，通过力矩电机驱动收卷，力矩电机控制器设定收卷张力，驱动力矩电机保持设定张力。也有些设备需要张力控制器实现恒转矩/恒线速度控制。
5 L9 B+ G( c( w: E2 E7 \

( y) O8 U& O% Z; C6 T& z工字轮收线机结构图

二、普传科技PI130变频器应用
广东一家生产电线收线设备的用户，之前用力矩电机控制电线收卷，力矩调节调节不稳定，能耗大，力矩电机和控制器经常出现故障，影响设备的使用效率且维护成本高。现场采用普传PI130系列变频器驱动异步电机的机器替换以前控制系统，拆除力矩电机及其控制器，用变频器的力矩控制功能驱动异步电机。该方案无需安装用于反馈电机速度的编码器信号，也无需任何张力架、张力传感器等反馈信号，直接控制电机收卷。

PI130系列变频器特点：
- Y% h0 Q# t2 H$ U+ j/ h# Q  w. 基于DSP的高性能矢量变频器
. 适合机械配套客户的一款小巧经济型变频器
  u0 a: x# f* B7 |$ }' E% Y* p. 低频转矩特性好0.5Hz/150%（开环磁通矢量控制）
+ e: _; t" b& ^. ^5 R) }) r+ t. 稳速精度高,开环磁通矢量控制：≤±0.5%（额定同步转速）
: {* d* K' M. G  m; y7 ^. 过载能力强：额定电流150%－60秒,额定电流200%－1秒
7 A* ~3 m7 M6 }* W2 u7 C0 k' }. 内置PID控制：可方便实现过程控制闭环控制系统
" f* v4 `' G) t5 C: U. O/ P. 完全隔离的RS485通讯模块,实现与上位机联网通讯
3 j* d3 l7 G4 q. 无编码器实现转矩控制
1 R6 \; E3 ~, d) [# N. 8种频率设定方式：数字给定、模拟量电压/电流给定、多段速给定、串行口给定等
. 完善的保护功能：过压保护,欠压保护,过流保护,过载保护,过热保护,过流失速保护,过压失速保护,外部故障,通讯错误,PID反馈信号异常。

) W* J$ Q, J! F* B4 b4 s; v; l三、设备调试
控制方式，现场控制通过外部启动，通过AI1调整力矩，通过AI2调整机器的上限频率，限制机器超速。在设备工作过程中，速度根据前段速度的变化随时会自动调整变化，若收卷速度跟随慢了，会造成丝线松散甚至乱线，若收卷速度跟随快了，可能造成成品局部的牵伸变形甚至拉断线。所以要求电机运行时力矩控制稳定且响应迅速，调节范围宽。
基本调试参数：
3 d5 N! P3 k) J代码        参数名称        设定值        说明
6 n, |# c' c/ C9 L% E( GF0.00        控制模式        3        转矩控制
F0.04        命令通道        1        端子控制
F0.09        频率设定源        1        模拟量AI1设定
FA.00        转矩设定方式        2        模拟量AI2设定
6 p: t2 j  A9 G7 @8 s$ W+ jFA.02        低速状态转矩补偿        0.1        增加转矩

四、结论
& c2 @* d# }9 m( M现场调试结果，通过以上调整设备运行稳定。当负载力矩大于设定力矩时，机器处于堵转状态，电流很小，当负载力矩小于设定力矩时，机器速度随力矩变化而变化。前段速度快时，线的力矩小，电机速度加快，把线拉紧，当前段速度慢时，线的力矩大，电机速度放慢，线松。使线的力矩保持一定，现场效果达到客户的要求。