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一． 引言
復(fù)合機(jī)是包裝印刷行業(yè)中重要設(shè)備，所謂復(fù)合是指通過某種工藝方法，將兩種或兩種以上的材料層合在一起，形成新的一體材料，經(jīng)過復(fù)合后的材料一方面保持原有材料的優(yōu)點(diǎn)，另一方面還能彌補(bǔ)彼此的缺點(diǎn)。一般復(fù)合機(jī)放卷部分采用磁粉離合器加張力控制器做張力控制。磁粉離合器是靠磁栗子的結(jié)合力和磁粒子與工作面間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩的，在高速運(yùn)行時(shí)，磁粉高速摩擦，產(chǎn)生高溫，造成磁粉離合器發(fā)熱進(jìn)而縮短其壽命。同時(shí)，磁粉作為一種磨料，產(chǎn)生微細(xì)粉末通過轉(zhuǎn)子密封處泄露到軸承或其他間隙部位，對(duì)工藝過程產(chǎn)生污染。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，變頻器的控制精度越來越高，變頻器在很多場合已經(jīng)可以替代磁粉離合器，實(shí)現(xiàn)張力的精確控制。
二． 技術(shù)要求
客戶是東莞的機(jī)械制造商，該設(shè)備放卷材料是厚度為0.08mm，寬度為900~1200mm 的薄紙，對(duì)放卷有如下要求：
1． 放卷速度穩(wěn)定。放卷速度為20~200m/min，可平穩(wěn)啟動(dòng)停止
2． 張力均衡并可調(diào)。按照設(shè)定的張力，保持最小的波動(dòng)范圍，保證紙張放卷的松緊度。同時(shí)，根據(jù)材料的寬幅和最大卷徑不同，可方便調(diào)節(jié)設(shè)定張力。
3． 放卷輥力矩方向能切換。紙張上膠水面不同時(shí)，需要翻轉(zhuǎn)，力矩方向就必須改變。
4． 由于是被動(dòng)放卷，放卷電機(jī)是工作在發(fā)電模式，為保證變頻器不過壓，必須加剎車電阻。
三． 系統(tǒng)方案
1. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
放卷變頻器用麥格米特MV600T 張力專用型，功率為11kw。采用開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩控制模式，被動(dòng)放卷，并加編碼器，做閉環(huán)矢量控制，保證轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定性。生產(chǎn)速度由原系統(tǒng)主驅(qū)動(dòng)變頻器西門子G120 給定。下圖為系統(tǒng)配置的原理圖。
開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩控制不需要張力反饋，變頻器靠輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)到控制張力的效果，故系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。但當(dāng)前轉(zhuǎn)矩的輸出值依賴卷徑計(jì)算，設(shè)置好卷徑計(jì)算相關(guān)參數(shù)是非常重要的。在該案例中，采用線速度信號(hào)方法計(jì)算當(dāng)前卷徑。即采用主驅(qū)動(dòng)變頻器西門子MV600 的運(yùn)行頻率模擬輸出信號(hào)作為線速度信號(hào)，將MV600的最高頻率對(duì)應(yīng)的最大線速度200m/min 輸入?yún)?shù)P50.16 即可。
2. 電路接線
MV600T 變頻器的具體接線圖如下。
編碼器PG 輸出為集電極開路信號(hào)，端子上A+和B+都短接到+5C 端子
圖2 放卷變頻器接線圖
MV600T 變頻器通過端子進(jìn)行啟停控制，張力方向切換，初始卷徑復(fù)位，故障輸出，故障復(fù)位，主驅(qū)動(dòng)線速度給定。
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