艾默生TD2000變頻器在膠帶生產線的應用

摘要：經過此次設備改造，對艾默生TD2000系列變頻器性能和功能的認識又提高了一步，特別對于電網電壓波動大的地區及運行環境差的情況下，艾默生TD2000系列變頻器與其它品牌相比具有無可比擬的優點。
哈爾濱新時代膠帶廠曾從日本引進一條整套膠帶生產線，此生產線采用日本原裝變頻器控制功率為5.5KW的電機。由于該廠所處地區的電網電壓波動范圍很大（314V～430V），變頻器和電機運行中存在下述問題：
1、電機過熱，經常出現過電流故障；
2、電機在低頻點動運行中出現爬行現象，有時電機帶不動負載；
3、電機出現不能啟動現象。
這些現象都是由于變頻器低頻轉矩不足與適用電網電壓范圍小所造成的，采用艾默生TD2000-4T0055G通用型變頻器替換原裝變頻器后，已穩定運行了5個多月，效果良好，現將有關情況說明如下。
一、工藝要求
膠帶生產工藝分為多個階段，每個階段對速度的要求不同，其工藝過程是先啟動設備，變頻器以電位器設定的頻率開始運行，運行到膠帶長度計數器設定的長度后，由膠帶長度計數器1控制變頻器以速度1開始運行；再運行一段長度，由膠帶長度計數器1和長度計數器2共同控制變頻器以速度2運行；運行到膠帶長度設定值后停止，再以點動方式使相應設備復位，準備下一次操作。
二、設計方案
艾默生TD2000—4T0055G型變頻器完全滿足上述生產工藝要求，變頻器電氣改造原理如圖1所示。

圖1 變頻器電氣改造原理圖
控制部分使用變頻器電位器頻率給定控制端子（VRF、VCI、GND）、控制運行端子（FWD、COM）和多功能選擇控制端子（X1、X2、X3、X4、X5、COM）實現速度1、速度2、點動、加減速1和加減速2等功能。控制原理為：首先按動變頻器啟動按鈕N1，繼電器J1線圈得電，J1常開觸點J1-1、J1-2閉合，變頻器開始以電位器給定值運行；運行到預定值后，長度計數器1使繼電器J2線圈得電，J2常開點J2-1閉合，變頻器以速度1運行；再運行一段時間后，長度計數器2使繼電器J3線圈得電，J3常開點J3-1閉合，變頻器以速度2運行；當運行到膠帶設定長度后，以端子X5設定的減速時間停止，同時膠帶長度計數器1和長度計數器2內部常開接點復位，使J2、J3線圈失電，J2、J3常開接點斷開，然后按動點動按鈕N2使電機以低頻2Hz頻率機械復位，整個工序完畢。在變頻器運行過程中，如果某道工序出現故障，可以按動急停按鈕N3，使變頻器停止運行。
三、調試步驟
根據以上功能，艾默生TD2000-4T0055G變頻器的主要參數設置如下：
1：F166=2（首先將參數恢復為出廠設定值，方便調試）；
2：F000=2（將運行頻率設定方式設為電位器給定）；
3：F002=1（將運行命令選擇為端子控制）；
4：F008=6%（手動轉矩提升設定6%）；
5：F013=0（最小模擬輸入量設定0V）；
6：F014=0.1（最小模擬輸入量對應頻率設定0.1Hz）；
7：F015=10（最大模擬輸入量設定10V）；
8：F016=50（最大模擬輸入量對應頻率設定50Hz）；
9：F052=6（加速時間2設定6秒）；
10：F053=2（減速時間2設定2秒）；
11：F054=10（加速時間3設定10秒）；
12：F055=2（減速時間3設定2秒）；
13：F058=20（多段頻率1設定20Hz）；
14：F059=10（多段頻率2設定10Hz）；
15：F119=1（X1設定為1，實現多段頻率端子1的功能）；
16：F120=2（X2設定為2，實現多段頻率端子2的功能）；
17：F121=9（X3設定為9，實現外部點動正轉運行控制輸入端子的功能）；
18：F122=4（X4設定為4，實現加減速時間端子1的功能）；
19：F123=5（X5設定為5，實現加減速時間端子2的功能）；
20：F147～F151設置為和電機銘牌參數相一致。
由于電機負載為拖動粘性很高的膠帶，在低速運行時需要很大的轉矩。艾默生變頻器具有手動轉矩提升功能，為此將手動轉矩提升F008設定6%。經過跟蹤運行，設備運轉狀況良好。
由于膠帶生產連續性很強，運行中一旦出現故障，會造成大量膠帶浪費和切刀損壞。改造后，設備運行穩定，減少了原材料浪費，提高了產品質量和產量，經濟效益顯著。
四、結論
經過此次設備改造，對艾默生TD2000系列變頻器性能和功能的認識又提高了一步，特別對于電網電壓波動大的地區及運行環境差的情況下，艾默生TD2000系列變頻器與其它品牌相比具有無可比擬的優點。