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艾默生张力控制专用变频器钢板酸洗收/放卷应用及调试

供稿:中国工控网 2014/6/28 10:34:00

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摘要:通过艾默生网络能源有限公司TD3300系列张力控制专用变频器,控制带材加工工艺中的收卷和放卷过程。运算模块内置且功能强大,内置卷径计算模块、张力控制模块、编码器输入模块、输出转矩补偿模块等,符合更广泛的工况和多个行业的要求。
一、系统配置方案
系统配置:
电机55Kw,8极,最大转速730r/min,额定电流116.1A,减速比12.0,最高频率50Hz
变频器55Kw,TD3300,用母线供电,profibus通讯。
带材厚度:3mm,幅宽:1206mm,卷径:1800mm,空芯卷径:750mm。材质:钢材
供电方式:
采用直流供电,电压550V,通过变频器 ( )、(-),接入电源;
上电后,面板不会显示,说明控制电源没有电。控制电源在整流前取出。所以去掉R0、T0与R、T,之间的连线,在R0、T0的位置加入两相380V交流电压,
工作方式:
   采用张力开环模式,电机加入了编码器,无张力摆杆。要求能在收卷和放卷两种模式下切换,只要通过开关量端子功能,进行收/放卷模式切换既可,张力的方向不变。
二、调试步骤:
1、 正确设置电机的铭牌,F1.01~F1.05,进行电机的调谐,得到内部参数F1.11~F1.16
2、 正确接线编码器,和设置编码器参数。正确设置编码器参数后,选择在闭环模式下,启动电机,如果闭环运行正常,说明编码器的接线正确,如果电机运行转速低于设定转速,而且常出现报警,说明编码器的接线不正确。
3、 设定F3.06=3,张力开环转矩模式,设定最大张力、零速张力和张力,监视输出力矩的方向。分析运行过程示意图如图1、2所示:



           图1        



           图2
放卷过程:张力的方向和转速的方向是相反的;
收卷过程:张力的方向和转速的方向是相同的。
4、 先不进行卷径计算,调试在恒定的张力的情况下,通过调节最大张力,确定张力设定量,监视变频器输出力矩的变化,是否能满足加减速时的工况。
5、 进行卷径计算,根据实际的工况设定最大的线速度和最低线速度(小于最低线速度运行时,卷径计算无效),监视变频器计算的卷径和实际的卷径是否相符合。
6、 监视变频器的输出力矩的变化,通过调节张力的设定值和最大张力值,使得变频器输出力矩随着卷径的变化而变化。
7、 变频器主要参数在附表1中所示



三、出现问题及解决方案
1、张力设定到最大,监视变频器输出力矩也只有15.2%
分析:输出转矩的计算T=F*D/2i(i为减速比),F=(V(输入电压值))/10.0 *Fmax(10.0为模拟量输入范围为0~10V),F8.03设定Fmax,对比Fmax=1000和Fmax=10000,同样的模拟量输入,输出转矩是不一样的。
解决:增加最大张力设定的数值,输出转矩也相应的增加。
2、升速时电机反转松带
 分析:观察在升速的时候,电机的输出力矩变化波动比较大,瞬间从93.4%变化到25%,随后电机出现不正常的现象。说明力矩补偿作用在加速过程中调节不适宜。
解决:消除力矩补偿量,增加力矩变化时间,力矩不会大的波动,现象消除。
3、输出力矩随卷径的变化不是比例。如下图3所示

    图3 转矩-卷径曲线(转矩为最大转矩的百分量)
分析:D>1000时,输出的转矩已经接近最大,所以不会随着卷径的变化而变化,说明最大的张力设定比较大,即如果D=1000,通过变频器的内部的运算,得到的输出力矩已经达到最大了,如图3中A线所示;
解决:降低最大张力的设定,可以通过合适的设定,使得输出转矩随着卷径的变化而呈现线形的变化,如图3中B线所示。附表1
F0.02=1,F0.10=5,F0.11=5,
F1.00=12.0,F1.01=55,F1.02=380,F1.03=116.1,F1.04=50,F1.05=730,F1.06=2,
F2.22=50,F2.41=110,F2.42=100,
F3.06=3,  F3.07=0, F3.08=100,  F3.09=0,  F3.10=100 ,  F3.12=0.5
F5.01=9  ,F5.02=10,  F5.03= 12  ,F5.04=21,   F5.05=8,
F8.00=1, F8.01=3  ,F8.03=24000, F8.04=3  F8.09=2000, F8.10=500 ,F8.11=0,  F8.12=1600, F8.17=0
Fb.00=1024  Fb.01=0
FC.00=2  FC.03=120.0  FC.04=20.0  FC.05=9.99

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