丹佛斯FC302系列變頻器開環轉矩在管線上應用

1 、 引言
隨著控制技術的發展，變頻器的功能不是光局限于速度控制模式，其轉矩控制模式功能也得到發展和應用，特別是無法裝張力檢測元件的傳動系統和傳動材料的機械特性很硬的情況下速度控制模式是很難滿足同步傳動的，用變頻器的轉矩控制功能很方便實現同步傳動，在我們轉矩控制模式中，一般的是想到轉矩控制是針對一臺變頻器驅動一臺電機的比較理想的，而一臺變頻器驅動多臺電機做轉矩控制還是新鮮的方式。下面我們用丹佛斯FC302變頻器開環轉矩在廣州花都勵俊鋁塑管生產線上的作牽引和放卷應用。

2 、傳動工藝介紹
鋁塑管生產線主要是由鋁帶放卷、成型、包膠（押出機）、成型管牽引、收卷（或者切斷）。其中鋁帶放卷和成型管的牽引是采用由丹佛斯FC302變頻器開環轉矩實現的，眾所周知，傳動系統的運動狀態滿足系統的運動方程式：T_M- T_L=（GD2/375）＊（dn/dt）,式中：T_M為電機的電磁轉矩，T_L 為生產機械的負載轉矩，包含電機軸以及與軸連接的機械系統的轉矩，管的張力所形成的反轉矩，GD2為轉動部分的轉動慣量。
由上式可知：如果T_M-T_L>0,則系統處于加速狀態；如果T_M-T_L<0,則系統處于減速狀態 ；T_M-T_L=0，則系統處于靜止或者勻速狀態。傳動結構示意方框圖

3 、變頻器開環轉矩控制的應用
丹佛斯變頻器FC302 變頻器開環轉矩控制，能夠做到轉矩大小可以調節，而電機的速度可以采用外部端子模擬量0-10VDC限制，這樣就不會造成空載時候飛車現象，下面簡要介紹以下轉矩控制在牽引和放卷上成功應用。
1） 放卷部分
對于鋁帶放卷時候，其張力要求不是很嚴格，精度也不很高，就由擺錘壓緊鋁帶，其中用一個角度傳感器來檢測其擺錘的角度大小，角度傳感器的輸出信號為0-5VDC。放卷的速度控制由角度控制本身輸出來控制，其變頻器的控制原理圖如下：

功能以及參數說明：
A． 端子53接受角度傳感器0-10VDC信號，作為速度限制。
端子54為電位器0-10VDC信號，作為轉矩調節
B． 重要的參數設置
P1-00——————配置模式： [4] 轉矩開環控制
P1-01————-電動機控制原理 ： [1]VCC
P3-15————-參考值來源： [2] 端子54
P3-10[0]—預置參考0 ：根據需要設定：-XX%（負數反方向轉）
P4-10——————電機方向： [2] 雙向
P4-21————-速度極限因子來源：[6] 端子53
P6-10————-端子53低電壓：根據現場擺錘最低點測量出來的實際值
P6-11————-端子53高電壓：根據現場擺錘最高點測量出來的實際值
2） 牽引部分：該牽引是由上下兩臺電機共同驅動帶鏈而來夾送管子的，由一臺變頻器來驅動兩臺電機，變頻器采用開環轉矩控制模式，那么此時的變頻器就不能采用自動識別電機的參數，必須手動設定電機的高級參數，P1-30、P1-31、P1-33、P1-34、P1-35、P1-36，調節方法是：先將上下夾送帶中間放一個管子后運行變頻器，選擇合適的轉矩大小給定值，用力拉住管子，使得兩夾送帶停止狀態，當放松管子的時候，夾送帶運轉。這種條件下的電機高級參數算OK。其參數跟放卷大致相同，控制原理圖如下：

4、總結
本系統作為張力控制一中方法，比較簡單，并不是完全的恒定張力控制，但由于丹佛斯變頻器的的響應速度很快，而且系統的管子和鋁帶都能承受一定的張力變化，采用這種方式是完全達到工藝要求，并且相對的提高了系統性能，并具有一定的經濟性，實用性，實踐證明是可行的。