尤尼康變頻器在拉絲機(jī)解決方案—雙變頻拉絲機(jī)

一、 系統(tǒng)方案介紹：

雙變頻拉絲機(jī)可實(shí)現(xiàn)對(duì)銅線或鋼線逐級(jí)拉伸并將成品快速收卷，一般常用于0.1mm以上線材的加工。雙變頻拉絲機(jī)通常采用被動(dòng)放線，原材料經(jīng)過放線架進(jìn)入拉伸箱內(nèi)，經(jīng)過多個(gè)模具后，線徑被拉伸至預(yù)先設(shè)定的粗細(xì)，然后經(jīng)過排線工藝后再層繞到工字輪上。
二、 工藝介紹

1. 穿模：
實(shí)現(xiàn)整機(jī)啟動(dòng)工作前，必須通過手工將原材料前端打磨并逐級(jí)通過模具。一般通過腳踏開關(guān)實(shí)現(xiàn)電機(jī)點(diǎn)動(dòng)低速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)采用工具將絲線從模具的前端牽拉到后端，通過模具后的絲線為了能夠通過下一級(jí)的模具，先要將其前端打磨或拉細(xì)，然后才可以通過下一級(jí)模具。在這個(gè)工藝環(huán)節(jié)里，要求電機(jī)在啟動(dòng)和低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)力矩大且穩(wěn)定，運(yùn)行轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，而且在減速停機(jī)時(shí)，電機(jī)沒有反轉(zhuǎn)。

2. 拉伸：
手工完成穿模以后，就可以通過逐漸加大電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)連續(xù)拉伸的過程了。注意雙變頻拉絲機(jī)的拉伸通常是由一臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)的，無論有幾個(gè)模具來實(shí)現(xiàn)逐級(jí)拉伸。在實(shí)際運(yùn)行過程中，電機(jī)的運(yùn)行速度范圍會(huì)比較大，甚至電機(jī)會(huì)在恒功率區(qū)工作。在這個(gè)工藝環(huán)節(jié)里，要求無論負(fù)載大小，電機(jī)的速度波動(dòng)小，低速或弱磁區(qū)轉(zhuǎn)矩輸出大且穩(wěn)定。

3. 收卷：
收卷部分是由一臺(tái)獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)，和拉伸電機(jī)之間沒有任何的機(jī)械聯(lián)動(dòng)關(guān)系。經(jīng)過拉伸后的成品需要同步地纏繞在工字輪上，在整個(gè)工藝過程中，無論啟動(dòng)加速、停機(jī)減速，任何線速度下的恒速運(yùn)行均要求收卷電機(jī)與拉伸電機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速同步，否則就會(huì)出現(xiàn)斷線或纏繞亂線等異常。所以，在這個(gè)環(huán)節(jié)里，要求收卷電機(jī)調(diào)速響應(yīng)快，速度控制精確。

4. 排線：
通常成品線材是層繞在工字輪上的，在工字輪的橫軸上，線材應(yīng)該一圈一圈平行緊密地從橫軸的一端到另一端排列在一起，卷完一層，在逐層地卷繞最后完成一卷成品。這就要求有一個(gè)排線裝置來完成線材在橫軸上往復(fù)的排列成品線材。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的要求，排線的實(shí)現(xiàn)有多種方案。如機(jī)械、變頻或伺服等。

5. 急停：
當(dāng)設(shè)備運(yùn)行過程中，若出現(xiàn)緊急情況，要求整個(gè)設(shè)備盡可能快地停下來。這時(shí)候拉伸和收卷電機(jī)處于快減速狀態(tài)，要求停機(jī)過程結(jié)束后絲線不會(huì)被拉斷，這樣才能保證下次可以順利啟動(dòng)。

三、 產(chǎn)品特點(diǎn)

1. 收卷部分的擺桿控制優(yōu)良：
擺桿反應(yīng)了拉伸部分和收卷部分同步運(yùn)行的一致性和保持線上張力大小的穩(wěn)定性。一般當(dāng)收卷速度快于拉伸速度擺桿會(huì)上翹，反之?dāng)[桿會(huì)下垂。由于尤尼康拉絲機(jī)專用變頻器內(nèi)置速度同步的專用算法，并發(fā)揮了變頻器轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快，穩(wěn)速精度高的特點(diǎn)，保證了啟動(dòng)時(shí)無論擺桿當(dāng)前位置，可以一次達(dá)到平衡位置無振蕩；運(yùn)行時(shí)無論當(dāng)前線速度和工字輪卷徑大小，擺桿均穩(wěn)定無振蕩。
2. 點(diǎn)動(dòng)穿模時(shí)操作更順暢：
由于穿模是需要頻繁點(diǎn)動(dòng)，所以拉伸電機(jī)處于靜止、加速、低速運(yùn)行、減速、靜止等狀態(tài)下的反復(fù)切換；在拉伸線徑較大時(shí)，啟動(dòng)瞬間的電流可能非常大，此時(shí)尤尼康變頻器低速大力矩輸出以及優(yōu)良的電流限定能力可以使得走線平穩(wěn)、不跳閘；在拉伸線徑較小的情況下，啟動(dòng)不平穩(wěn)或停機(jī)時(shí)電機(jī)有倒轉(zhuǎn)均會(huì)導(dǎo)致斷線，此時(shí)尤尼康變頻器根據(jù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的起停專用特性可保證手工穿模的成功率大大提高。

3. 對(duì)該行業(yè)的特殊要求有豐富的經(jīng)驗(yàn)：
比如急停時(shí)要求拉伸和收卷電機(jī)要同步急減速，此時(shí)收卷部分是一個(gè)大慣量負(fù)載特性，一般要通過能耗制動(dòng)的辦法快速停車。尤尼康變頻器可以在整個(gè)系列內(nèi)置制動(dòng)單元，還可以提供整個(gè)系列共直流母線的解決方案；再比如由于材料或機(jī)械的原因突然斷線，尤尼康變頻器可以檢測(cè)到斷線并自動(dòng)停機(jī)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)等待檢修，排除故障后可繼續(xù)運(yùn)行，變頻器的內(nèi)部控制參數(shù)可保持穩(wěn)定連續(xù)，不會(huì)受到之前斷線的影響，從而保證保證前后控制特性的一貫良好性。（在該行業(yè)大量使用的國內(nèi)某知名品牌的產(chǎn)品就存在上述問題）

4. 靈活的表頭顯示：
一般雙變頻拉絲機(jī)都配有兩個(gè)表頭——計(jì)米表和線速度表。由于尤尼康變頻器支持操作面板外拉，所以用戶在使用我司的變頻器時(shí)可以直接將拉伸和收卷變頻器的操作面板作為計(jì)米表和線速度表固定在操作臺(tái)的面板上，既方便又節(jié)約了成本。

四、 總體方案概述

1. 拉伸部分選型：AF201T****-E0-LS（操作面板不支持線速度表功能）
　　　　　　　　AF201T****-E1-LS（操作面板支持線速度表功能）

2. 收卷部分選型：AF201T****-E0-SX（操作面板不支持計(jì)米表功能）
　　　　　　　　AF201T****-E1-SX（操作面板支持計(jì)米表功能）

3. 拉伸部分采用開環(huán)矢量控制，端子提供點(diǎn)動(dòng)和運(yùn)行功能，模擬給定AI1作為線速度給定，A01輸出拉伸部分當(dāng)前的運(yùn)行頻率作為收卷變頻器的線速度同步指令。

4. 收卷部分采用復(fù)合控制，就是將拉伸部分送入的線速度同步指令的模擬量給定AI1作為主給定，擺桿當(dāng)前位置的模擬量反饋AI2和平衡位置作PID調(diào)整后的輸出作為輔助給定，實(shí)現(xiàn)對(duì)拉伸部分的同步運(yùn)行。