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对T-48型查布机调速系统的变频改进

对T-48型查布机调速系统的变频改进

2006/3/30 10:05:00
【摘要】本文主要讲述用三菱FR-A540-2.2K-CH变频器对T-48型查布机的调速系统进行改进。 【关键词】三菱变频器无极调速 正 文 1、引言:   T-48型查布机是一种用来检查布疋有无漏针、花针、拆底、反巾等质量问题的机器。它由基座、送布滚筒、收布滚筒、查布灯板、左右反光镜子、电动机和控制箱等组成。(如图一),布疋经染整、风干以后,都必须进行检查验收。把待检布放在送布滚筒上,经过导布滚筒,再到检查灯板,到主导布滚筒,再转在收布滚筒的纸筒上。操作工人通过左右反光镜对布疋进行检查,一旦发现疑似质量问题,立即调低转速,仔细检查。如果没有问题,则提高转速,让布皮快速通过,以提高工作效率。
2、改进以前本机存在的问题:   由于本机改进前采用直流调速系统和直流电机,所以存在着很多问题。 (1)由于采用直流调速必须先把交流电整流成直流电,系统过于复杂,效率也不高。 (2)由于直流电机存在碳刷,使系统的故障率偏高。 (3)无法节能,也不利自动化。 3、改进思路 (1)利用三菱FR-A540-2.2K-CH变频器取代以前的直流调速系统。 (2)采用三相380V—2.2KW交流电机取代以前的直流电机。 (3)采用外接电位器W调节转速。 (4)控制变频器的STF进行正转运行。为便于仔细检查,用STF、STR、JOG进行点动控制。 (5)工作过程
4、电路图及控制原理
(1)主电路   如图二所示,QF是自动空气开关,用来隔离整个系统的电源。KM用来将电源接至变频器并启动控制箱散热风扇。交流电抗器LAC用于改善电路功率因数,输入滤波器Z1和输出滤波器Z2用于抗干扰。 (2)控制电路   整个电路为220V交流控制电路,KM、1KA、3KA、4KA、5KA、6KA、HA、HL、HR、HG均为220V交流控制件,2KA为DC24V中间继电器,属变频器RUN端子控制,监视变频器的运行情况。HR为电源指示灯,直接通过熔断器接到电源输入端,HG为运行指示灯,受2KA控制,显示变频器是否运行,HL为故障灯,当变频器发生故障时,配合蜂鸣器HA一起进行声光报警。   系统投入运行前,首先合上空气开关QF,然时按下启动按钮SB2,让KM线圈得电并自锁,把交流电源接至变频器输入端,同时散热风扇F启动,为变频器投入运行作准备。由于KM的闭合,按下正转启动运行按钮SB4,1KA线圈得电并自锁,1KA的常开触点,串接在变频器的SD和STF端子之间,此时变频器开始运作,控制电动机启动并在目标频率下运行,电动机的转速由接在10、2、5端子上的电位器W来进行设定,由2号端子在电位器取得的电压,配合变频器的相关参数,就可以实现对电动机的无极调速控制。变频器投入运行后,1KA已经闭合,电源输入接触器KM的停止按钮SB1被1KA常开触点给短接,保证变频器在运行状态下不被突然切断电源而使电动机停机。要实现正、反转点动控制时,按下SB3使正转运行中间继电器1KA断电,电动机停止。再根据需要按下SB5或SB6,使4KA或5KA得电进行正反转点动操作,4KA、5KA只要有一个得电,6KA也将得电,通过6KA的常开触点,变频器的JOG输入端ON。进行点动模式选择。KM的停止按钮也被短接失去作用,以防止误操作。正转运行模式与点动模式用1KA和6KA的常闭进行互锁,正转点动4KA和反转点动5KA也用它们的常闭触头互锁。   要实现停机操作,正转运行时,只要按下SB3。点动运行时只要松开点动按钮即可。因1KA或4KA、5KA线圈断电,使变频器撤出运行。电动机停止。SB1的短接解除。此时,再按下SB1按钮,KM线圈断电,系统退出运行。   变频器发生故障时,由于变频器输出端子BC断开,这时无论是处于正转运行模式,还是点动模式,1KA、4KA、5KA、6KA的线圈都将断电,变频器退出运行。   由于BA的闭合,蜂鸣器HA与故障灯HL被接通,实行声光报警,3KA线圈得电并自锁。借助3KA的常闭触点,使KM线圈断电,切断变频器输入端电源、变频器复位。声光报警则因3KA的自锁而继续保持,直到工作人员发现并排除故障,按下急停按钮SBO让声光报警复位,变频器才能进行下一轮启动。在这里急停按钮SBO除了在紧急情况下,切断整个系统电源的功能处,还有另一个作用,就是作声光报警的复位按钮。按下急停按钮SBO声光报警停止,对KM线圈的控制解除。复位以后还应把急停按钮恢复ON状态。变压器TB和熔断器3RD及桥式整流电路为2KA提供24V直流电源。 5、主要电器的功用与选择 (1)低压断路器QF ①主要作用 a隔离作用:当变频器需要检修时,或者因某种原因长时间不用时,将QF切断,使变频器与电源隔离。 b保护作用:当变频器的输入时侧发生短路等故障时,进行保护。 ②选择原则 由于 a变频器在刚接通电源的瞬间,电容器的充电电流可高达额定电流的2—3倍。 b变频器的进线电流是脉冲电流,其峰值常可超过额定电流。 c变频器允许的过载能力为150%,1min。 所以:低压断路器的额定电流IQN应选为: IQN≥(1.3~1.4)IN 式中:IN——变频器额定电流。因为接有LA,变频器为2.2KW,所以选正泰15A空气断路器。 (2)接触器KM ①主要作用 a可通过按钮方便地控制变频器的通电与断电。 b变频器发生故障时,可自动切断电源。 ②选择原则,由于接触器自身并无保护功能,不存在误动作的问题,故选择原则是,主触点的额定电流IKN应满足:IKN≥IN,因为变频器为2.2KW,所以选CJ—20交流接触器。 (3)电动机 ①主要作用:在变频器的驱动下,带动送布滚筒和收布筒转动,实现验布操作。 ②选择原则:使用SPWM型变频器,由于布线常数引的浪涌压将使绝缘老化,所以选择400V系列变频器驱动的强化绝缘电机。额定功率为2.2KW,(稍大过直流电机功率)额定转速1420转(和直流电机大至相当) (4)变频器 ①主要作用:按照控制电路及T-48型查布机要求实现50HZ以下的变频调速器。 ②选择原则:由于交流电动机为2.2KW,根据FR—A540手册说明,变频器选择FR—A540—2.2KW—CH型。 (5)功率因数交流电抗器LAC ①主要作用:用来提高输入回路的功率因数。 ②选择原则:因变频器为2.2KW,根据FR—A540变频调速手册所以选用FR—BAL—H2.2K型交流电抗器。 6、变频器参数设定与调试 按着电路图接好电线和引进电源以后,接下来就是参数设定和调试操作。 (1)合上空气开关QF,按下SB2启动按钮给变频器通电。 (2)按变频器MODE键,切换到HELP模式,再按SET键,然后用“▲” “▼”切换到“ALLC”“全部消除”模式,按“SET”键,用“▲” “▼”键将“ALLC”值,由“0”变成“1”然后按住“SET”键1.5S以上,到“1”与“PR.CL”不停闪烁显示操作成功。目的是把变频器除“PR.75”以外的所有参数全部恢复到出厂设置,防止人为因素影响参数设定和调试效果。 (3)将Pr.79设定为“1”(PU模式)以方便调试。 (4)将Pr.15(点动频率)设定为30HZ。Pr.16(点动加减速时间)设定为3S(因Pr.21出厂已设定为“0”,即加减速时间为0~360范围)设好以后,按“MODE”键切到“PU模式”上的点动模式,然后按“FWD”或“REV”键进行空载试验。电机运转正常。说明主电路调试成功。 (5)将Pr.1(上限频率)设定为50HZ,Pr.2下限频率设定6HZ,Pr.13(启动频率)设定为6HZ,Pr.3(基波频率)设定为50HZ,Pr.19(基波频率电压)设定为380V。因为经常带负载启动,所以将Pr.0(转矩提升)设定为6%,因为电机为2.2KW,Pr.7(加速时间)设为5S,Pr.8(减速时间)设为5S。Pr.20(加减速基准频率)设为50HZ,Pr.21(加减速时间单位)设定为“0”,Pr.9(电子过电流保护)根据电机的额定电流设定为5A。设定之后,切换到运行模式,用“▲” “▼”把运行频率设定为50HZ,然后切换到PU操作模式,按变频器的“FWD”或“REV”和“STOP”键,进行空载试验,电机正转、反转及停止均正常。 (6)切换到参数设定模式,将Pr.73设定为“1”,(即2号端选择0~5V输入),Pr.902设定为“0HZ”“0%”,Pr.903设定为“50HZ”“100%” Pr.190(RUN端子功能)设定为“0”,Pr.185(JOG端子功能)设定为“5”。设完以后,将Pr.79设定为“2”(外部操作模式)进行空载试验,正转、正转点动、反转点动均正常。 (7)给电动机套上皮带,进行载荷试验,正转、正转点动、反转点动及调速均达到控制自如的满意效果。 7、结束语:系统经过改进,达到了理想的调速效果,故障率明显降低,提高了生产效率。 8、参考资料 (1)《FR—A500三菱变频调速器使用手册》 (2)机械工业出版社张燕宾著《SPWM变频调速应用技术》
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