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标题 | 变频器在DK760型梳棉机上的应用 |
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1.DK760型机对道夫传动的控制要求 DK760型梳棉机通过机器上的计算机完成对道夫传动的控制,应用变频器替代伺服变速器就应该满足以下这些对道夫传动的要求: (1)梳棉机锡林启动到设定的转速后,启动道夫。道夫的初速度可以在20m/min~60m/min的范围内设定,缓慢启动。 (2)根据所纺棉条号数重量的不同以及对产品产量的要求。梳棉机运转时的道夫速度可以在80m/min~160m/min,甚至更高的速度范围内设定。 (3)道夫可以在300m/min的线速下单独传动,用于道夫磨针。 2.变频器替代伺服变速器 控制电路方面的改动图略。去掉伺服变速器和交流同步电机,安装上变频器和交流异步电机。将变频器和三相交流异步电机按照变频器的要求接好。变频器型号为LG公司SV037i-4U,3.7KW;交流异步电机为Y型,3KW,4极。 将原先接伺服变速器端口X8-2、X8-3的D10V梳棉机道夫速度控制电压连接到变频器的10V调速控制端口。 原先连接到伺服变速器X8-5端的控制释放(Controller Release)信号线串接上一个直流24V小型继电器之后,将该信号线接到+24V电源的0V端。直流24V小型继电器的常开触点连接到变频器的COM和FWD两端控制变频器的启动和停止。交流电机的尾端安装一个DC24V接近开关,用于产生交流异步电机转速的脉冲信号。 原先伺服变速器上模块的端子X171-2是给梳棉机计算机输入同步电机转速脉冲的。将接近开关的信号线通过X171-2,把接近开关的脉冲信号传输给梳棉机计算机,用来替代伺服变速器输出的脉冲。 3. 变频器调速系统的调试及参数确定 (1)确定调速输入参数。原先传动DK760型梳棉机道夫的同步电机最高转速为2400r/min,对应的梳棉机道夫单独传动磨针时的线速度300m/min,此时伺服变速器X8-2、X8-3端口的输入电压对应的是DC10V。也就是每输入DC1V,道夫线速度为30m/min。这个对应关系在实际生产中也是如此,如生产中计算机显示道夫出条速度为123m/min时,测试伺服变速器X8-2、X8-3端口的输入电压为4.1V。 更换变频器和交流异步电机后,将变频器的最高输出频率先确定为50Hz,先在交流异步电机不带任何负载的情况下,在梳棉机计算机控制道夫单独传动状态下测试电机转速为1500r/rain,这时的道夫输出速度应该为:300×1500/2400=187.5(m/min)。再根据计算和测试将交流电机尾轴上安装的锯齿圆盘的齿数确定为9齿,使得电机轴每一转DC24V接近开关发出9个脉冲。梳棉机计算机显示道夫的实际速度就会在187m/min~188m/min之间来回闪烁。 (2)确定变频器调速输入电压的放大倍数。因为使用的是异步交流电机替代同步交流电机,异步交流电机长期运行下的频率最好不要超过50Hz,否则电机易发热烧毁。由于变频器默认设置的调速输入电压为DCl0V时,最大输出频率为50Hz。与原先梳棉机伺服变速器的调速输入电压DCl0V时的输出并不匹配。必须调整变频器调速输入电压的放大倍数。 根据上面的输入输出关系,当变频器输出50Hz时道夫速度应为187.5m/min,此时对应的调速输入电压应该是:187.5×1/30=6.25(V)。也就是说当调速输入电压达到6.25V时变频器就应该输出50Hz的交流电。这是理论上的数值,交流异步电机带上负载后存在着转差关系,在实际使用中我们将变频器的调速输入电压的放大倍数(Analog Input Gain)调整到60%。即输入电压达到6V时,变频器输出50Hz。因为交流异步电机的启动力矩较小,对应道夫启动时的最小转速20m/min,变频器的最小启动频率确定为5.9Hz。 4. 应用变频器后的使用情况 梳棉机道夫传动应用变频器至今已有8个月了,运转情况完全满足了生产的要求。根据以前的生产情况,我公司DK760型梳棉机最高运转速度为150m/min,变频器的最高输出频率确定为50Hz时的梳棉机道夫最高运转速度完全超出实际的使用范围。如果道夫要磨针时可以把变频器的最高输出频率临时改为80Hz,交流异步电机在轻负载、高频率情况下运转少些时间也不要紧。 实际使用中,例如将梳棉机道夫的输出速度设定为122m/min,梳棉机计算机显示的实际速度大部分时间稳定在122m/min,有时候也会跳到121m/min,但很快又会跳回到122m/min,这也说明了使用变频器控制交流异步电机,在转速精度上完全可以取代价格昂贵的同步电机伺服器变速系统。 |