一、原型機(jī)結(jié)構(gòu)及工況
金寶佳成型機(jī)組主要由擠出機(jī)、T型機(jī)頭、二輥壓光機(jī)、牽引機(jī)及收卷機(jī)等五部分組成,其工藝流程可概述為:
鋁合原配料由擠出機(jī)加熱、塑化、擠出,經(jīng)T型機(jī)頭延展后流向壓光機(jī)壓光冷卻,再經(jīng)牽引機(jī)引至收卷機(jī)收卷包裝。
其中,壓光機(jī)中的定輥和壓輥以及牽引機(jī)的牽引輥三者線速度要求保持同步,牽引機(jī)及收卷機(jī)部分需要張力控制。
二、原型電氣拖動(dòng)方案
以WB2000型PP片材擠出機(jī)為例,目前電氣動(dòng)力部分全系列采用三墾變頻器配合異步電機(jī)拖動(dòng),各部分主要?jiǎng)恿υO(shè)備清單如下表:

變頻器型號(hào)說明:
1.IPF-90K為三墾公司風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載專用變頻器,過載能力為120%額定電流60秒,為防止瞬時(shí)過負(fù)載,變頻器降額使用;
2.SHF-4.0K為通用型變頻器,具有V/f及無速度傳感器矢量兩種控制模式,過載能力150%額定電流60秒;
3.WD05-1.5K是三墾公司專為卷繞機(jī)械開發(fā)的一款卷繞專用變頻器。它采用收卷線速度預(yù)測(cè)曲線和張力架位置修正相結(jié)合方式達(dá)到恒張力控制。而轉(zhuǎn)矩控制依靠V/f分離技術(shù)實(shí)現(xiàn),即頻率指令與輸出電壓指令完全獨(dú)立,輸出電壓通過外部端子VRF1的模擬輸入值(0-10V)進(jìn)行控制。顯然,這是一種近似的轉(zhuǎn)矩功能,其調(diào)整范圍及控制精度是非常有限的,輸出電壓調(diào)整過大容易使電機(jī)磁路過飽和,出現(xiàn)過流報(bào)警。目前高性能變頻器都采用PG閉環(huán)方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩控制功能,可獲得準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)矩控制效果。
4.EF-4.0K為三墾公司推出迷你型變頻器,只有V/f控制模式,過載能力150%額定電流60秒。
拖動(dòng)方式說明
1.主機(jī)IPF-90K變頻器采用通用調(diào)速功能,以電位器給定頻率,經(jīng)皮帶輪及減速箱變速后拖動(dòng)單螺桿鋁合原料。因機(jī)械系統(tǒng)慣性及摩擦力存在,電機(jī)啟動(dòng)時(shí)需要一定啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩,恒速運(yùn)行時(shí)也要求一定過載能力。IPF-90K變頻器雖然降低功率使用,但因是風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載專用變頻器,其過載能力稍差。
2.定輥、壓輥及牽引輥的三個(gè)變頻器采用一個(gè)電位器同步給定主頻,同時(shí)各自還配備電位器微調(diào)頻率,以期達(dá)到同步控制。牽引輥的張力控制依靠磁粉離合器及其張力控制器控制,在此變頻器WD05-1.5K實(shí)際上只使用了普通的調(diào)速功能,并未使用轉(zhuǎn)矩控制功能。
收卷機(jī)采用一個(gè)電機(jī)同步拖動(dòng)2個(gè)工位的輥筒收卷,每個(gè)輥筒軸端都裝有磁粉離合器,張力調(diào)節(jié)依靠人工手調(diào),自動(dòng)化程度很低。迷你型變頻器EF-4.0K在此只起到調(diào)節(jié)傳動(dòng)比的作用。
三、原型方案缺點(diǎn)
張力控制都依靠磁分離合器及張力控制器完成,能耗高,精度差,故障率高,維修成本大;且收卷張力靠人工手動(dòng)調(diào)整,自動(dòng)化程度低。
牽引及收卷變頻器僅使用了有限的調(diào)速功能,沒有發(fā)揮變頻技術(shù)優(yōu)勢(shì);
四、設(shè)計(jì)方案
根據(jù)上述分析,下面將以敝司CHE/CHV高性能矢量變頻器為核心,從自動(dòng)化水平、投資成本及使用可靠性多方面考慮,充分發(fā)揮敝司變頻張力控制技術(shù)優(yōu)勢(shì),闡述更為先進(jìn)的材料成型機(jī)組變頻拖控方案。
CHE無傳感器矢量變頻器主要技術(shù)性能參數(shù)
1.控制方式:無PG矢量控制、V/F控制
2.過載能力:150%額定電流 60s;180%額定電流10s
3.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩:無PG矢量控制,0.5Hz/150%額定轉(zhuǎn)矩
4.調(diào)速比:無PG矢量控制,1:100
5.速度控制精度:無PG矢量控制,±0.5%最高速度
CHV矢量變頻器主要技術(shù)性能參數(shù)
1.控制方式:無PG矢量控制、有PG矢量控制、V/F控制、轉(zhuǎn)矩控制
2.過載能力:150%額定電流 60s;180%額定電流10s
3.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩:無PG矢量控制,0.5Hz/150%額定轉(zhuǎn)矩;有PG矢量控制,0Hz/180%額定轉(zhuǎn)矩
4.調(diào)速比:無PG矢量控制,1:100;有PG矢量控制,1:1000
5.速度控制精度:無PG矢量控制,±0.5%最高速度;有PG矢量控制,±0.1%最高速度
PG閉環(huán)卡及張力卡介紹
PG卡及張力卡為CHV矢量變頻器專用功能擴(kuò)展卡。
CHV變頻器配合PG卡可實(shí)現(xiàn)PG矢量控制功能,此時(shí)電機(jī)需安裝光電編碼器;
CHV變頻器配合張力卡及PG卡可實(shí)現(xiàn)多種張力控制模式,分別是:
1.有張力反饋轉(zhuǎn)矩控制
2.有張力反饋速度控制
3.無張力反饋轉(zhuǎn)矩控制
4.無張力反饋速度控制
上述四種模式中,第2、3模式需要張力反饋裝置,以此形成張力閉環(huán)控制,可達(dá)到較高的張力控制精度。但這兩種系統(tǒng)投入成本高,調(diào)試過程復(fù)雜,適宜高精度張力控制系統(tǒng)。
當(dāng)張力設(shè)定值較小時(shí),不適宜安裝張力反饋裝置,只能選用第1、4控制模式?!盁o張力反饋轉(zhuǎn)矩控制”模式需要輸入較多卷材參數(shù),易在有人機(jī)界面或卷材較為固定的設(shè)備上使用。
綜上,貴司產(chǎn)品最適宜用“無張力反饋速度控制”模式來實(shí)現(xiàn)恒張力效果。該控制方式投入成本少,調(diào)試過程簡單,可滿足一般卷繞系統(tǒng)要求。該模式下變
五、試用說明
1、由貴司提供的1臺(tái)具有代表性的擠壓機(jī)進(jìn)行免費(fèi)試用,貴司無需支付任何費(fèi)用;
2、節(jié)能試用時(shí)由貴司提供電表(或有我司代為提供電表),節(jié)電效果貴司測(cè)試;
3、節(jié)電率=(市電耗電量-節(jié)電耗電量)/市電耗電量×100%;
4、若未達(dá)到我司承諾的最低節(jié)電率 30% 以上,我司無條件撤回設(shè)備,并不得向貴司收取任何費(fèi)用。
六、優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)
安裝調(diào)試完畢,對(duì)貴司的使用和維護(hù)人員進(jìn)行免費(fèi)系統(tǒng)培訓(xùn),實(shí)行交鑰匙工程服務(wù)。同時(shí)我司現(xiàn)有的15位安裝調(diào)試工程師可隨時(shí)為客戶提供技術(shù)服務(wù)和支持,廣東省內(nèi)的售后服務(wù)在2個(gè)工作日內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)處理,省外的4個(gè)工作日內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)處理。
1、人員培訓(xùn):免費(fèi)對(duì)貴司使用和維護(hù)人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn);
2、保修期限:18個(gè)月,終身成本價(jià)維護(hù);
3、故障現(xiàn)象:2小時(shí)內(nèi)回復(fù),必要時(shí)24小時(shí)內(nèi)派人現(xiàn)場(chǎng)處理;