做座NBB变频器在拉丝机上的应用
NBB变频器在拉丝机上的应用
大部分使用拉丝机的国内金属加工企业来说,对变频调速器并不陌生,这是因为变频调速器很早之前就有在拉丝机械中得到广泛应用,拉丝机,又名牵伸机。从产品终端来说,拉丝机可以分为大拉机、中拉机、小拉机、微拉机;从拉丝机内部控制方式和机械结构来说,又可以分为水箱式、滑轮式、直进式等主要的几种。对于不同要求,不同精度规则的产品,不同的金属物料,可选择不同规格的拉丝机械。对电线电缆生产企业,双变频控制的细拉机应用比较广泛,相对而言,其要求的控制性能也较低,而对大部分钢丝生产企业,针对材料特性,其精度要求和拉拔稳定度高,因此使用直进式拉丝机较多。尽管拉丝工艺不同,但其工作过程基本相同(如下图):
● 放线: 金属丝的放线,对于试样尺寸小到直径φ0.006mm的金丝整个拉丝机环节来说,其控制没有过高的精度要求,大部分拉丝机械,放线的操作是通过变频器驱动放线架实现的,但也有部分双变频控制的拉丝机械,甚至直接通过拉丝环节的丝线张力牵伸送进拉丝机,实现自由放线;
● 拉丝: 拉丝环节是拉丝机最为重要的工作环节。不同金属物料,不同的丝质品种和要求,拉丝环节有很大的不同,文章的后面将详细说明水箱式拉丝机与直进式拉丝机具体操作过程;
● 收线: 收线环节的工作速度决定了整个拉丝机械的生产效率,也是整个系统最难控制的部分。在收线部分,常用的控制技术有同步控制与张力控制实现金属制品的收卷;
下面,将以双变频控制水箱式拉丝机与多变频同步控制直进式拉丝机为例,介绍我公司产品在拉丝机行业的应用。
1、青岛胶州某拉丝机厂细拉机双变频控制
1.1 系统主要参数
1.2 细拉机
双变频控制原理
系统为塔轮式水箱拉丝机。塔轮式水箱拉丝机,通过塔轮的速比,逐步拉伸金属丝,并允许金属丝在塔轮内打滑,因此,加工的金属丝必须韧性较好。此种拉丝机加工铜丝的场合应用较多。主机采用开环矢量变频器(NBB-BR5R5G-4),收卷采用高性能V/F控制变频器(NBB-BR1R5G-4)。两台电机用同一个运行信号K1,并在收卷的运行信号上并联一个开关量信号K2。因为主机的减速时间较长(30s),收卷减速时间很短(0.1s),保证在有停机命令时,收卷变频器还可正常运行。其并联的运行信号K2由主机的集电极输出Y控制一个中间继电器给定。电气原理图如图2所示:
1.3 速度同步控制
主控操作开关K1控制主只是1万年太久机启停。牵引拉伸级变频器控制整个系统的运行线速度,控制面板上的电位器发出主机拉丝速度信号,此模拟电压信号(0~10V)通过AI1口输入拉丝机主变频器,作为其频率给定,决定伸线机总车速。同时,拉丝主变频器的运行频率,通过模拟量(AO)输出到收卷变频器(AI2),作为收卷变频器线速度同步给定。注意,对于收卷变频器所对应的运行频率应该等于收卷轮径最大时的运行频率。卷曲级变频器输出频率跟随拉丝级变频器运行频率变化,考虑到设备机械特性、一定的速度要求,主机加减速时间设定为30s,收卷变频器加减速时间设定为0.1s。
在拉丝机出线端与收线端之间安装有张力摆杆,用来检测输出金属丝的张力,作为拉丝收线张力信号反馈输入收卷变频器,收卷变频器将此反馈量通过内部PID运算和各种补偿后,与收卷的当前同步速度(模拟量AI2输入)进行叠加,调节变频器的输出频率,从而控制收卷电机转速相对拉丝机出丝线速度达到同步,同时,也使线材张力保持了恒定。
1.4 变频器主要功能参数设置
1.4.1 主机变频器(NBB-BH7R5G-4高性能矢量变频器)
P0.01:1 端子指令通道;
P0.03:1 AI1给定;
P0.08:30 加速时间;
P0.09:30 减速时间;
P6.00:1 正转运行中;
P6.01:3 故障输出;
1.4.2 收卷级变频器(CHFR5G-4)
P0.03:1 外部端子运行
P0.07:0.1 加速时间
P同时有较强的渗水性0.08:0.1 减速时间
P3.01:6 PID控制
P3.02:1 AI2设定
P3.04:2 A+B
P5.17:43 AI2上限对应设定
P9.01:50 PID给定值
P9.03:1 PID为反特性
P9.04:10 比例增益
P9.05:1.0 积分时间
其他详情参见《NBB-BH高性能系列矢量变频器说明书》、《NBB通用变频器说明书》。
2、杭州某拉丝机厂直进式拉丝机变频控制
2.1直进式拉丝机简要说明
在金属制品生产及加工加上中长时间浆价支持中,直进式拉丝机是最常用的一种制造设备,在以前通常都采用电动机组及力矩电机来实现,但其控制的灵活性、自动化程度及能耗上,传统的控制方式越来越不适应行业
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